JP2007326101A - Ozone water treating method - Google Patents

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Eiji Matsumura
栄治 松村
Nobuko Hagiwara
信子 萩原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a safe ozone water treating method without using any additive. <P>SOLUTION: This ozone water treating method comprises an ozone water producing process producing ozone water with particle sizes R (0<R≤1,000 nm) of contained ozone bubbles by a gas-liquid mixing method containing no additive; and an ozone water treating process treating a treating object using the ozone water produced in the ozone water producing process. With the diameter of the ozone bubbles within such a range, the bubbles hardly float up to the water level, causing very little degassing. Thus, the solubility/concentration of ozone can be kept high. The ozone water used contains no additive, making it safe. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、オゾン水を用いて、たとえば、水や半導体ウェハーのような被処理物を処理するためのオゾン水処理方法に関するものである。   The present invention relates to an ozone water treatment method for treating an object to be treated such as water or a semiconductor wafer using ozone water.

オゾン水処理方法を示すものとして、たとえば、特許文献1及び特許文献2に記載したものがある。特許文献1が示すオゾン水処理方法(以下、「第1のオゾン処理方法」という)は水の浄化に係る方法であり、特許文献2が示すオゾン水処理方法(以下、「第2のオゾン水処理方法」という)は半導体ウェハーの洗浄に係る方法である。上記例に限らず、オゾン水による処理が、浄化、消毒、殺菌、洗浄、脱色、脱臭等に効果があることはよく知られている。しかしながら、特許文献1や特許文献2は、第1のオゾン水処理方法及び第2のオゾン水処理方法に使用するオゾン水の性状について何ら具体的な記載を含まない。第1のオゾン水処理方法に使用されるオゾン水はオゾン発生器で発生させたオゾン(オゾンガス)をエゼクタを介して被処理水に混入されるようになっているが、本願発明者が行った実験によればエゼクタを用いたオゾン水生成方法により生成したオゾン水ではオゾン溶解度を高めることができない。このため、オゾン水から大量のオゾンが脱気してしまい、求めるオゾン処理効果を得られない。オゾン溶解度を高めることができない理由は、溶解させたオゾン気泡の粒径が概ね1μm(マイクロメートル)以上であるため、オゾン気泡が被処理水から浮力を受けて水面まで浮上してしまう点にある。オゾン気泡を水面まで浮上させづらくするためには、溶解させたオゾン気泡の粒径を概ね1000nm(ナノメートル)以下、好ましくは、500nm以下に抑えるとよい。特許文献3には、直径が10〜50μmのオゾン気泡を含む水溶液に、鉄、マンガン、カルシウム、ナトリウム、マグネシウムイオン、その他ミネラル類のイオン等の電解質を混入し、混入した水溶液に水中放電を行うことによって50〜500nmのナノバブルを得ることができる旨が記載されている。上記ナノバブルを含む水溶液のことを、以下において「従来のオゾン水」という。
特開2001−314870号公報(段落0028、図1参照) 特開2006−49453号公報(段落0034参照) 特開2005−246293号公報(段落0016〜0025、図1参照)
As what shows an ozone water processing method, there exist some which were described in patent document 1 and patent document 2, for example. The ozone water treatment method (hereinafter referred to as “first ozone treatment method”) disclosed in Patent Document 1 is a method related to water purification, and the ozone water treatment method (hereinafter referred to as “second ozone water” described in Patent Document 2). The “processing method” is a method related to cleaning of a semiconductor wafer. It is well known that treatment with ozone water is effective for purification, disinfection, sterilization, washing, decolorization, deodorization and the like without being limited to the above examples. However, Patent Document 1 and Patent Document 2 do not include any specific description about the properties of ozone water used in the first ozone water treatment method and the second ozone water treatment method. The ozone water used in the first ozone water treatment method is such that the ozone (ozone gas) generated by the ozone generator is mixed into the water to be treated through the ejector. According to experiments, ozone solubility cannot be increased with ozone water generated by an ozone water generation method using an ejector. For this reason, a large amount of ozone is degassed from the ozone water, and the desired ozone treatment effect cannot be obtained. The reason why the ozone solubility cannot be increased is that the dissolved ozone bubbles have a particle size of approximately 1 μm (micrometer) or more, so that the ozone bubbles receive buoyancy from the water to be treated and rise to the water surface. . In order to make it difficult for the ozone bubbles to rise to the surface of the water, the particle size of the dissolved ozone bubbles should be approximately 1000 nm (nanometers) or less, preferably 500 nm or less. In Patent Document 3, an electrolyte such as iron, manganese, calcium, sodium, magnesium ions, and other mineral ions is mixed in an aqueous solution containing ozone bubbles having a diameter of 10 to 50 μm, and the mixed aqueous solution is discharged in water. It is described that nanobubbles of 50 to 500 nm can be obtained. The aqueous solution containing the nanobubbles is hereinafter referred to as “conventional ozone water”.
JP 2001-314870 A (see paragraph 0028, FIG. 1) JP 2006-49453 A (see paragraph 0034) JP 2005-246293 A (see paragraphs 0016 to 0025, FIG. 1)

しかしながら、上記した従来のオゾン水は、電解質のような添加物を含むものであるから、その処理対象となる被処理物は上記電解質によって影響を受けないものでなくてはならない。たとえば、飲料水のオゾン水処理を考える。飲料水にオゾン水処理を施す場合に、上記した従来のオゾン水を混入すれば、消毒殺菌効果は得られるであろうが提供する飲料水には電解質が混入されていることになる。鉄やマンガン等の電解質が必ずしも人体に悪影響を与えるとは限らないかもしれないが、そのような不純物或いは添加物が混入した飲料水は、飲料水に適さないことに説明を要しないであろう。さらに、従来のオゾン水は、まず直径10〜50μmのオゾン気泡を含む水溶液を生成し、電解質を加えてから水中放電を行う必要があるから、オゾン水生成のために手間がかかり、その設備も複雑大型化せざるを得ないという欠点もある。つまり、電解質を含む点と、生成に手間がかかる点と、設備の複雑大型化を免れない点と、により従来のオゾン水を用いてオゾン水処理を行うとしても、その対象となる被処理物は極めて限定されたものとならざるを得ない。これでは、使い勝手のよいオゾン処理方法とは言えない。本発明が解決しようとする課題は、従来のオゾン水の欠点である使い勝手の悪さを克服したオゾン水処理方法を提供することにある。   However, since the conventional ozone water described above contains an additive such as an electrolyte, the object to be processed must be unaffected by the electrolyte. For example, consider ozone water treatment of drinking water. If the conventional ozone water described above is mixed in the case where the drinking water is subjected to the ozone water treatment, the disinfecting and sterilizing effect will be obtained, but the provided drinking water contains the electrolyte. Electrolytes such as iron and manganese may not necessarily have a negative effect on the human body, but drinking water mixed with such impurities or additives will not require explanation that it is not suitable for drinking water. . Furthermore, since conventional ozone water first needs to generate an aqueous solution containing ozone bubbles having a diameter of 10 to 50 μm, and after adding an electrolyte, it is necessary to discharge in water. There is also a drawback that it must be complicated and large. In other words, even if ozone water treatment is performed using conventional ozone water due to the point that it contains electrolyte, the point that it takes time to produce, and the complicated size of the equipment cannot be avoided, the target object to be treated Must be very limited. This is not an easy-to-use ozone treatment method. The problem to be solved by the present invention is to provide an ozone water treatment method that overcomes the inconvenience that is a drawback of conventional ozone water.

上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた発明者は、水にオゾンを混合させてオゾン水を生成するに当たり、500nm以下の直径のオゾン気泡を含むオゾン水を得ることができた。本発明は、上記オゾン水を用いてオゾン水処理を行おうとするものである。発明の詳しい構成については、項を改めて説明する。なお、何れかの請求項記載の発明を説明するに当たって行う用語の定義等は、その性質上可能な範囲において他の請求項記載の発明にも適用があるものとする。なお、本願において「原料水」とは、オゾン溶解前の原水(地下水、水道水、河川水、雨水等)と、原水にオゾンを溶解させて生成したオゾン水と、の双方を含む概念であって、原水とオゾン水とは、オゾン水生成過程の各々に応じて適宜使い分けられるものとする。   The inventor who has earnestly studied to solve the above problems has been able to obtain ozone water containing ozone bubbles having a diameter of 500 nm or less when ozone water is mixed with water to generate ozone water. The present invention intends to perform ozone water treatment using the ozone water. The detailed configuration of the invention will be described again. It should be noted that the definitions of terms used to describe the invention described in any claim are applicable to the invention described in other claims as long as possible in nature. In the present application, “raw water” is a concept including both raw water before ozone dissolution (ground water, tap water, river water, rain water, etc.) and ozone water generated by dissolving ozone in raw water. The raw water and the ozone water are properly used according to the ozone water generation process.

(請求項1記載の発明の特徴)
請求項1記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項1の処理方法」という)は、含有オゾン気泡の粒径Rが0<R≦1000nmであるオゾン水を、添加物を含めない気液混合方法によって生成するオゾン水生成工程と、当該オゾン水生成工程において生成したオゾン水を用いて被処理物を処理するオゾン水処理工程と、を含めてなるものである。
(Characteristics of the invention of claim 1)
The ozone water treatment method according to the invention of claim 1 (hereinafter referred to as “the treatment method of claim 1” as appropriate) is performed by adding ozone water in which the particle size R of the contained ozone bubbles is 0 <R ≦ 1000 nm, It includes an ozone water generation process that is generated by a gas-liquid mixing method that is not included, and an ozone water treatment process that processes an object to be processed using the ozone water generated in the ozone water generation process.

請求項1の処理方法によれば、被処理物を効率よくオゾン水処理することができる。オゾン水処理の内容は、被処理物の種類や性質等によって異なる。たとえば、被処理物に注入したり、散布したり、浴びせたり、浸漬させたり、する処理方法が挙げられる。オゾン水処理を行うことによって、たとえば、被処理物が水であれば消毒効果が、同じく半導体ウェハーであれば洗浄効果が、それぞれもたらされる。上記効果以外にも、たとえば、消毒、殺菌、洗浄、脱色、脱臭等の効果が、オゾン水処理によって得られる場合もある。ここで、オゾン水生成工程で生成されるオゾン水は、それが含むオゾン気泡の粒径Rが1000nm以下であるから、オゾン溶解度が極めて高く、この結果、脱気するオゾンが全くないか、あっても極めて少ない。すなわち、1000nm以下の粒径のオゾン気泡は、それらが含まれる水から受ける浮力が極めて小さい。このため、オゾン気泡はそのすべて又はほとんどが水面まで上昇せずに水中に滞留する。換言すれば1000nmを超える粒径のオゾン気泡は受けた浮力の作用によって脱気しやすいと考えられるので、発明者は上記オゾン気泡を本件発明から除外した。オゾン(オゾンガス)が脱気しない(脱気しづらい)からオゾン溶解度が高く、オゾン濃度を高く維持することができる。高いオゾン濃度を維持することができるということは、低い濃度のオゾン水に比べ同じ処理を行うために生成すべきオゾン水の量を少なくすることができることを意味する。すなわち、オゾン水を生成する装置やプラント等の規模を、濃度を高めた分だけ小型化することができる。また、オゾンが人体等とって有害であることが知られているところ、オゾンが脱気しない、若しくは極めて脱気しづらいということは、有害なものがオゾン水から出ないということであるから安全面でも極めて使い勝手がよい。人畜を直接オゾン水処理することも可能である。さらに、オゾン水処理に従事する作業員の安全確保にも大きく貢献する。さらに、オゾン水からオゾン水生成に当たって電解質等の添加物を使用しないので、生成したオゾン水は、溶解させたオゾンを除き原水が含む以上の含有物を含まない。このため、添加物による悪影響を考慮する必要がなく、あらゆる被処理物に対して適用可能である。   According to the processing method of claim 1, it is possible to efficiently treat the object to be treated with ozone water. The contents of the ozone water treatment vary depending on the type and nature of the object to be treated. For example, the processing method which inject | pours into a to-be-processed object, spreads, bathes, and makes it immerse is mentioned. By performing the ozone water treatment, for example, a disinfection effect is brought about if the object to be treated is water, and a cleaning effect is brought about if it is a semiconductor wafer. In addition to the above effects, for example, effects such as disinfection, sterilization, cleaning, decolorization, and deodorization may be obtained by ozone water treatment. Here, the ozone water generated in the ozone water generating step has a very high ozone solubility because the particle size R of the ozone bubbles it contains is 1000 nm or less. As a result, there is no ozone to be degassed. But very few. That is, ozone bubbles having a particle size of 1000 nm or less have extremely small buoyancy from the water in which they are contained. For this reason, all or most of the ozone bubbles stay in the water without rising to the water surface. In other words, since the ozone bubbles having a particle diameter exceeding 1000 nm are considered to be easily degassed by the effect of the received buoyancy, the inventor excluded the ozone bubbles from the present invention. Since ozone (ozone gas) does not degas (it is difficult to degas), the ozone solubility is high and the ozone concentration can be maintained high. Being able to maintain a high ozone concentration means that the amount of ozone water to be generated in order to perform the same treatment can be reduced compared to ozone water having a low concentration. That is, it is possible to reduce the scale of an apparatus or a plant for generating ozone water by an amount corresponding to the increased concentration. In addition, it is known that ozone is harmful to the human body, etc. The fact that ozone is not degassed or is extremely difficult to degas is safe because it does not come out of ozone water. In terms of use, it is extremely convenient. It is also possible to directly treat livestock with ozone water. Furthermore, it greatly contributes to ensuring the safety of workers engaged in ozone water treatment. Furthermore, since no additive such as an electrolyte is used in generating ozone water from ozone water, the generated ozone water does not contain more than the raw water contains except dissolved ozone. For this reason, it is not necessary to consider the bad influence by an additive, and it can apply to all to-be-processed objects.

(請求項2記載の発明の特徴)
請求項2記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項2の処理方法」という)は、含有オゾン気泡の粒径Rが0<R≦500nmであるオゾン水を、添加物を含めない気液混合方法によって生成するオゾン水生成工程と、当該オゾン水生成工程において生成したオゾン水を用いて被処理物を処理するオゾン水処理工程と、を含めてなるものである。
(Characteristics of the invention described in claim 2)
The ozone water treatment method according to the invention described in claim 2 (hereinafter referred to as “treatment method of claim 2” as appropriate) includes ozone water in which the particle size R of the contained ozone bubbles is 0 <R ≦ 500 nm, It includes an ozone water generation process that is generated by a gas-liquid mixing method that is not included, and an ozone water treatment process that processes an object to be processed using the ozone water generated in the ozone water generation process.

請求項2の処理方法によれば、被処理物を効率よくオゾン水処理することができる。オゾン水処理の内容は、被処理物の種類や性質等によって異なる。たとえば、被処理物に注入したり、散布したり、浴びせたり、浸漬させたり、する処理方法が挙げられる。オゾン水処理を行うことによって、たとえば、被処理物が水であれば消毒効果が、同じく半導体ウェハーであれば洗浄効果が、それぞれもたらされる。上記効果以外にも、たとえば、消毒、殺菌、洗浄、脱色、脱臭等の効果が、オゾン水処理によって得られる場合もある。ここで、オゾン水生成工程で生成されるオゾン水は、それが含むオゾン気泡の粒径Rが500nm以下であるから、オゾン溶解度が極めて高く、この結果、脱気するオゾンが全くないか、あっても極めて少ない。すなわち、500nm以下の粒径のオゾン気泡は、それらが含まれる水から受ける浮力が極めて小さい。このため、オゾン気泡はそのすべて又はほとんどが水面まで上昇せずに水中に滞留する。粒径500nm以下のオゾン気泡は、粒径500nmを超え1000nm以下のオゾン気泡に比べてより滞留しやすい、すなわち、より脱気しづらい。その一方、粒径をより小さくするためにはその分だけ一般に手間や時間(たとえば、溶解回数や溶解時間)がかかるので、用途に応じて使い分けるとよい。オゾン(オゾンガス)が脱気しない(脱気しづらい)からオゾン溶解度が高く、オゾン濃度を高く維持することができる。高いオゾン濃度を維持することができるということは、低い濃度のオゾン水に比べ同じ処理を行うために生成すべきオゾン水の量を少なくすることができることを意味する。すなわち、オゾン水を生成する装置やプラント等の規模を、濃度を高めた分だけ小型化することができる。また、オゾンが人体等とって有害であることが知られているところ、オゾンが脱気しない、若しくは極めて脱気しづらいということは、有害なものがオゾン水から出ないということであるから安全面でも極めて使い勝手がよい。人畜を直接オゾン水処理することも可能である。さらに、オゾン水処理に従事する作業員の安全確保にも大きく貢献する。さらに、オゾン水からオゾン水生成に当たって電解質等の添加物を使用しないので、生成したオゾン水は、溶解させたオゾンを除き原水が含む以上の含有物を含まない。このため、添加物による悪影響を考慮する必要がなく、あらゆる被処理物に対して適用可能である。   According to the processing method of claim 2, it is possible to efficiently treat the object to be treated with ozone water. The contents of the ozone water treatment vary depending on the type and nature of the object to be treated. For example, the processing method which inject | pours into a to-be-processed object, spreads, bathes, and makes it immerse is mentioned. By performing the ozone water treatment, for example, a disinfection effect is brought about if the object to be treated is water, and a cleaning effect is brought about if it is a semiconductor wafer. In addition to the above effects, for example, effects such as disinfection, sterilization, cleaning, decolorization, and deodorization may be obtained by ozone water treatment. Here, the ozone water generated in the ozone water generation step has a very high ozone solubility because the particle size R of the ozone bubbles it contains is 500 nm or less. As a result, there is no ozone to be degassed. But very few. That is, ozone bubbles having a particle size of 500 nm or less have extremely low buoyancy from the water in which they are contained. For this reason, all or most of the ozone bubbles stay in the water without rising to the water surface. Ozone bubbles having a particle size of 500 nm or less tend to stay more easily than ozone bubbles having a particle size of more than 500 nm and 1000 nm or less, that is, more difficult to degas. On the other hand, in order to make the particle size smaller, it generally takes time and effort (for example, the number of times of dissolution and time for dissolution), so it is preferable to use them properly depending on the application. Since ozone (ozone gas) does not degas (it is difficult to degas), the ozone solubility is high and the ozone concentration can be maintained high. Being able to maintain a high ozone concentration means that the amount of ozone water to be generated in order to perform the same treatment can be reduced compared to ozone water having a low concentration. That is, it is possible to reduce the scale of an apparatus or a plant for generating ozone water by an amount corresponding to the increased concentration. In addition, it is known that ozone is harmful to the human body, etc. The fact that ozone is not degassed or is extremely difficult to degas is safe because it does not come out of ozone water. In terms of use, it is extremely convenient. It is also possible to directly treat livestock with ozone water. Furthermore, it greatly contributes to ensuring the safety of workers engaged in ozone water treatment. Furthermore, since no additive such as an electrolyte is used in generating ozone water from ozone water, the generated ozone water does not contain more than the raw water contains except dissolved ozone. For this reason, it is not necessary to consider the bad influence by an additive, and it can apply to all to-be-processed objects.

(請求項3記載の発明の特徴)
請求項3記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項3の処理方法」という)は、含有オゾン気泡の粒径Rが0<R≦50nmであるオゾン水を、添加物を含めない気液混合方法によって生成するオゾン水生成工程と、当該オゾン水生成工程において生成したオゾン水を用いて被処理物を処理するオゾン水処理工程と、を含めてなるものである。
(Characteristics of Claim 3)
The ozone water treatment method according to the invention of claim 3 (hereinafter, referred to as “treatment method of claim 3” as appropriate) includes ozone water in which the particle size R of the contained ozone bubbles is 0 <R ≦ 50 nm, It includes an ozone water generation process that is generated by a gas-liquid mixing method that is not included, and an ozone water treatment process that processes an object to be processed using the ozone water generated in the ozone water generation process.

請求項3の処理方法によれば、被処理物を効率よくオゾン水処理することができる。オゾン水処理の内容は、被処理物の種類や性質等によって異なる。たとえば、被処理物に注入したり、散布したり、浴びせたり、浸漬させたり、する処理方法が挙げられる。オゾン水処理を行うことによって、たとえば、被処理物が水であれば消毒効果が、同じく半導体ウェハーであれば洗浄効果が、それぞれもたらされる。上記効果以外にも、たとえば、消毒、殺菌、洗浄、脱色、脱臭等の効果が、オゾン水処理によって得られる場合もある。ここで、オゾン水生成工程で生成されるオゾン水は、それが含むオゾン気泡の粒径Rが50nm未満であるから、オゾン溶解度が極めて高く、この結果、脱気するオゾンが全くないか、あっても極めて少ない。すなわち、50nm以下の粒径のオゾン気泡は、それらが含まれる水から受ける浮力が極めて小さい。このため、オゾン気泡はそのすべて又はほとんどが水面まで上昇せずに水中に滞留する。粒径50nm以下のオゾン気泡は、粒径50nmを超え1000nm以下のオゾン気泡に比べてより滞留しやすい、すなわち、より脱気しづらい。その一方、粒径をより小さくするためにはその分だけ一般に手間や時間(たとえば、溶解回数や溶解時間)がかかるので、用途に応じて使い分けるとよい。オゾン(オゾンガス)が脱気しないからオゾン溶解度が高く、オゾン濃度を高く維持することができる。高いオゾン濃度を維持することができるということは、低い濃度のオゾン水に比べ同じ処理を行うために生成すべきオゾン水の量を少なくすることができることを意味する。すなわち、オゾン水を生成する装置やプラント等の規模を、濃度を高めた分だけ小型化することができる。また、オゾンが人体等とって有害であることが知られているところ、オゾンが脱気しない、若しくは極めて脱気しづらいということは、有害なものがオゾン水から出ないということであるから安全面でも極めて使い勝手がよい。人畜を直接オゾン水処理することも可能である。さらに、オゾン水処理に従事する作業員の安全確保にも大きく貢献する。さらに、オゾン水からオゾン水生成に当たって電解質等の添加物を使用しないので、生成したオゾン水は、溶解させたオゾンを除き原水が含む以上の含有物を含まない。このため、添加物による悪影響を考慮する必要がなく、あらゆる被処理物に対して適用可能である。   According to the processing method of claim 3, it is possible to efficiently treat the object to be treated with ozone water. The contents of the ozone water treatment vary depending on the type and nature of the object to be treated. For example, the processing method which inject | pours into a to-be-processed object, spreads, bathes, and makes it immerse is mentioned. By performing the ozone water treatment, for example, a disinfection effect is brought about if the object to be treated is water, and a cleaning effect is brought about if it is a semiconductor wafer. In addition to the above effects, for example, effects such as disinfection, sterilization, cleaning, decolorization, and deodorization may be obtained by ozone water treatment. Here, the ozone water generated in the ozone water generation step has a very high ozone solubility because the particle size R of the ozone bubbles it contains is less than 50 nm. As a result, there is no ozone to be degassed. But very few. That is, ozone bubbles having a particle size of 50 nm or less have extremely small buoyancy from the water in which they are contained. For this reason, all or most of the ozone bubbles stay in the water without rising to the water surface. Ozone bubbles with a particle size of 50 nm or less tend to stay more easily than ozone bubbles with a particle size of more than 50 nm and 1000 nm or less, that is, they are more difficult to degas. On the other hand, in order to make the particle size smaller, it generally takes time and effort (for example, the number of times of dissolution and time for dissolution), so it is preferable to use them properly depending on the application. Since ozone (ozone gas) does not deaerate, the ozone solubility is high and the ozone concentration can be kept high. Being able to maintain a high ozone concentration means that the amount of ozone water to be generated in order to perform the same treatment can be reduced compared to ozone water having a low concentration. That is, it is possible to reduce the scale of an apparatus or a plant for generating ozone water by an amount corresponding to the increased concentration. In addition, it is known that ozone is harmful to the human body, etc. The fact that ozone is not degassed or is extremely difficult to degas is safe because it does not come out of ozone water. In terms of use, it is extremely convenient. It is also possible to directly treat livestock with ozone water. Furthermore, it greatly contributes to ensuring the safety of workers engaged in ozone water treatment. Furthermore, since no additive such as an electrolyte is used in generating ozone water from ozone water, the generated ozone water does not contain more than the raw water contains except dissolved ozone. For this reason, it is not necessary to consider the bad influence by an additive, and it can apply to all to-be-processed objects.

(請求項4記載の発明の特徴)
請求項4記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項4の処理方法」という)では、請求項1乃至3いずれかの処理方法のオゾン水生成工程における好ましい態様として、小径路を有するベンチュリ管に原料水を通過させ、かつ、ベンチュリ管にオゾンを供給するとともに、当該ベンチュリ管の少なくとも小径路に磁力を作用させることを行う。ベンチュリ管はエジェクタ(エゼクタ)と呼ばれることもある。
(Feature of the invention of claim 4)
In the ozone water treatment method according to the invention of claim 4 (hereinafter referred to as “treatment method of claim 4” as appropriate), as a preferred embodiment in the ozone water generation step of the treatment method of any one of claims 1 to 3, a small path is used. The raw water is passed through a Venturi tube having ozone, ozone is supplied to the Venturi tube, and a magnetic force is applied to at least the small path of the Venturi tube. The Venturi tube is sometimes called an ejector.

請求項4の処理方法によれば、請求項1乃至3いずれかの処理方法の作用効果を前提として、オゾンを供給するベンチュリ管の少なくとも小径路に磁力を作用させることが、含有オゾン気泡の粒径Rが0<R≦1000nm(500nm,50nm)であるオゾン水生成を極めて容易にする。ベンチュリ管を通過する原料水の圧力は、小径路に近づくにつれて一気に増加し、小径路通過後に一気に減少する。圧力減少する際のベンチュリ管内部は真空又は真空に近い負圧状態となり、この負圧状態によって供給されたオゾンが原料水内に吸引される。吸引されたオゾンは、上記圧力変化と、小径路通過に伴う被処理水の流れの変化等が複雑に絡み合い、一気に攪拌混合される。この一連の作用が、磁力の作用と相まってオゾン水生成を容易にする要因の一つと考えられる。小径路に磁力を作用させることによってオゾン気泡の粒径を1000nm(500nm,50nm)以下にすることができることについての因果関係は発明者において現在解明中であるが、この点は、後述する実験結果において明らかになる。オゾン水生成のために必要な構造は、極めて単純であるから小型化も容易である。 According to the processing method of claim 4, on the premise of the operational effect of any of the processing methods of claims 1 to 3, it is possible to cause a magnetic force to act on at least a small path of a venturi tube that supplies ozone. Generation of ozone water having a diameter R of 0 <R ≦ 1000 nm (500 nm, 50 nm) is extremely facilitated. The pressure of the raw material water passing through the venturi pipe increases at a stroke as it approaches the small path, and decreases at a stroke after passing through the small path. When the pressure is reduced, the inside of the Venturi tube is in a vacuum or a negative pressure state close to vacuum, and ozone supplied by this negative pressure state is sucked into the raw material water. The suctioned ozone is agitated and mixed all at once, with the pressure change and the change in the flow of water to be treated accompanying the passage of the small path intertwined in a complex manner. This series of actions is considered to be one of the factors that facilitate the generation of ozone water in combination with the action of magnetic force. The inventor is currently elucidating the causal relationship regarding the ability to reduce the particle size of ozone bubbles to 1000 nm (500 nm, 50 nm) or less by applying a magnetic force to a small path, but this point is the result of an experiment described later. Will become apparent. The structure necessary for generating ozone water is very simple and can be easily downsized.

(請求項5記載の発明の特徴)
請求項5記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項5の処理方法」という)では、請求項4の処理方法における好ましい態様として、前記ベンチュリ管を通過した原料水(オゾン水)を循環させ、オゾンを供給しながら前記ベンチュリ管を少なくとも1回再通過させることを行う。
(Feature of the invention of claim 5)
In the ozone water treatment method according to the invention of claim 5 (hereinafter, referred to as “treatment method of claim 5” as appropriate), as a preferred embodiment of the treatment method of claim 4, raw water (ozone water) that has passed through the venturi pipe ) And circulating the venturi at least once while supplying ozone.

請求項5の処理方法によれば、請求項4の処理方法の作用効果を前提として、原料水の循環によって原料水(オゾン水)に対するオゾン注入を繰り返して行うことができる。繰り返してオゾン注入を行えば、オゾン注入を一旦終えた原料水(オゾン水)に再度オゾン注入することによって、前者よりも後者のほうがオゾン溶解度並びにオゾン濃度を高めることが可能になる。循環させる回数は、求めるオゾン溶解度やオゾン濃度に応じて装置使用者が決定するとよい。   According to the processing method of claim 5, on the premise of the operational effect of the processing method of claim 4, ozone injection into the raw material water (ozone water) can be repeatedly performed by the circulation of the raw material water. If ozone injection is performed repeatedly, the ozone solubility and the ozone concentration can be increased in the latter than in the former by re-injecting ozone into the raw water (ozone water) once ozone injection has been completed. The number of times of circulation may be determined by the user of the apparatus according to the desired ozone solubility and ozone concentration.

(請求項6記載の発明の特徴)
請求項6記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項6の処理方法」という)では、請求項4の処理方法における好ましい態様として、前記循環させた原料水を貯留タンクに一旦貯留することを行う。
(Characteristics of the invention described in claim 6)
In the ozone water treatment method according to the invention of claim 6 (hereinafter, referred to as “treatment method of claim 6” as appropriate), as a preferred embodiment of the treatment method of claim 4, the circulated raw water is once stored in a storage tank. Do storage.

請求項6の処理方法によれば、請求項4の処理方法の作用効果を前提として、原料水(オゾン水)を一旦、貯留タンクに貯留することができ、この貯留によって原料水(オゾン水)を安定状態に置き、これによって、原料水(オゾン水)に対するオゾン溶解を熟成類似の作用によって促進させることができる。   According to the processing method of Claim 6, on the premise of the effect of the processing method of Claim 4, raw water (ozone water) can be temporarily stored in a storage tank, and by this storage, raw water (ozone water) Can be put in a stable state, whereby ozone dissolution in the raw water (ozone water) can be promoted by an action similar to aging.

(請求項7記載の発明の特徴)
請求項7記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項7の処理方法」という)では、請求項6の処理方法における好ましい態様として、前記貯留タンクに貯留した原料水を、一旦取り出して5〜15℃の範囲に保持することを行う。
(Feature of the invention of claim 7)
In the ozone water treatment method according to the invention of claim 7 (hereinafter, referred to as “treatment method of claim 7” as appropriate), as a preferred embodiment of the treatment method of claim 6, the raw water stored in the storage tank is temporarily used. It takes out and hold | maintains in the range of 5-15 degreeC.

請求項7の処理方法によれば、請求項6の処理方法の作用効果を前提として、温度保持を行うことによって、原料水(オゾン水)の温度を上記範囲に保持することができる。オゾン水生成に使用する原料水は長い配管内を搬送される場合が多く、そのような場合に搬送される原料水は天候の影響を受けやすい。特に、夏季における水温上昇が著しい。また、原料水(オゾン水)を循環させるためには循環のためのエネルギーが必要であり、そのようなエネルギー源として、たとえば、ポンプがある。上記したエネルギー源は、一般に発熱を伴いその熱が原料水(オゾン水)の温度を高める場合がある。オゾン溶解は水温の影響を受け、水温が高くなると溶解度の低下が見られる。そこで、原料水(オゾン水)の温度を所定範囲に保つことによって、オゾン溶解を促進させる。他方、たとえば、寒冷地において原料水(オゾン水)が凍結する恐れがある場合は、ヒーター装置を設けて原料水(オゾン水)被処理水を加温するように構成してもよい。原料水(オゾン水)の冷却又は加温を不要とするのであれば、温度保持構造自体を省略してもよいし、設けてある温度保持構造の運転を停止してもよい。   According to the treatment method of the seventh aspect, the temperature of the raw water (ozone water) can be maintained in the above range by holding the temperature on the premise of the operational effect of the treatment method of the sixth aspect. In many cases, raw water used for generating ozone water is transported in a long pipe, and the raw water transported in such a case is easily affected by the weather. In particular, the water temperature rises significantly in the summer. Moreover, in order to circulate raw material water (ozone water), the energy for circulation is required, and there exists a pump as such an energy source, for example. The energy source described above generally generates heat, and the heat may increase the temperature of the raw water (ozone water). Ozone dissolution is affected by the water temperature, and the solubility decreases as the water temperature increases. Therefore, ozone dissolution is promoted by keeping the temperature of the raw water (ozone water) within a predetermined range. On the other hand, for example, when the raw water (ozone water) may freeze in a cold region, a heater device may be provided to heat the raw water (ozone water) treated water. If cooling or heating of raw water (ozone water) is not required, the temperature holding structure itself may be omitted, or the operation of the provided temperature holding structure may be stopped.

(請求項8記載の発明の特徴)
請求項8記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項8の処理方法」という)では、請求項4乃至7いずれかの処理方法における好ましい態様として、オゾンを供給した後の原料水を溶解促進槽に一旦貯留してオゾン溶解を促進することを行う。
(Characteristics of the invention described in claim 8)
In the ozone water treatment method according to the invention of claim 8 (hereinafter referred to as “treatment method of claim 8” as appropriate), as a preferred embodiment of the treatment method of any one of claims 4 to 7, the raw material after supplying ozone Water is temporarily stored in a dissolution accelerating tank to promote ozone dissolution.

請求項8の生成装置によれば、請求項4乃至7いずれかの処理方法の作用効果を前提として、溶解促進槽の働きによって原料水(オゾン水)に対するオゾン溶解が促進される。溶解促進槽に貯留された原料水(オゾン水)は、その貯留によって安定状態に置かれる。安定状態に置かれた原料水(オゾン水)は、それに対するオゾン溶解が熟成類似の作用によって促進される。   According to the production apparatus of the eighth aspect, on the premise of the operational effect of the processing method of any one of the fourth to seventh aspects, the dissolution of ozone in the raw water (ozone water) is promoted by the action of the dissolution accelerating tank. The raw water (ozone water) stored in the dissolution accelerating tank is placed in a stable state by the storage. In the raw material water (ozone water) placed in a stable state, ozone dissolution is promoted by an action similar to aging.

(請求項9記載の発明の特徴)
請求項9記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項9の処理方法」という)では、請求項8の処理方法における好ましい態様として、前記溶解促進槽の頂部には、貯留してある原料水(オゾン水)被処理水から脱気したオゾンを排出する。
(Feature of the invention of claim 9)
In the ozone water treatment method according to the invention of claim 9 (hereinafter, referred to as “treatment method of claim 9” as appropriate), as a preferred embodiment of the treatment method of claim 8, the top part of the dissolution accelerating tank is stored. The ozone degassed from the raw water (ozone water) treated water is discharged.

請求項9の処理方法によれば、請求項8の処理方法の作用効果を前提として、原料水(オゾン水)を循環する過程において原料水(オゾン水)に溶解しなかったオゾンを外部へ排出することができる。未溶解のオゾンを排出することによって、原料水(オゾン水)が含むオゾンは溶解度の高いものとなる。したがって、真にオゾン溶解度の高いオゾン水が生成される。   According to the treatment method of claim 9, on the premise of the effect of the treatment method of claim 8, ozone that has not dissolved in the raw water (ozone water) in the process of circulating the raw water (ozone water) is discharged to the outside. can do. By discharging undissolved ozone, the ozone contained in the raw water (ozone water) becomes highly soluble. Therefore, ozone water with truly high ozone solubility is generated.

(請求項10記載の発明の特徴)
請求項10記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項10の処理方法」という)は、請求項1乃至3いずれかの処理方法におけるオゾン水生成工程の好ましい態様として、磁界中において、原料水の水圧を圧力頂点に至るまで増圧させ当該圧力頂点に至った直後に減圧させるとともに当該圧力頂点に至った原料水にオゾンを供給する工程を含めてなるものである。
(Features of the invention of claim 10)
The ozone water treatment method according to the invention of claim 10 (hereinafter referred to as “treatment method of claim 10” as appropriate) is a magnetic field as a preferred embodiment of the ozone water generation step in the treatment method of any one of claims 1 to 3. The method includes a step of increasing the water pressure of the raw material water to the pressure peak, reducing the pressure immediately after reaching the pressure peak, and supplying ozone to the raw water reaching the pressure peak.

請求項10の処理方法によれば、請求項1乃至3いずれかの処理方法の作用効果を前提として、磁石の磁力を原料水とオゾンとを混合させる過程において作用させることになる。すなわち、原料水だけでなく、原料水に溶解したオゾン及び原料水に溶解していないオゾンにも磁力作用が及ぶ。オゾン混合するときの原料水は、大小さまざまな大きさのオゾン気泡を含み、その流れはきわめて不規則な乱流である。したがって、原料水やオゾンに作用する磁力の方向はきわめて不規則であり、かつ、不安定である。不規則かつ不安定な磁力作用が、高溶解度をもった高濃度オゾン水の生成に効果的であることは後述する実験結果により明らかである。ただ、高溶解度・高濃度オゾン水と磁力との間の因果関係は現在解明中である。   According to the treatment method of the tenth aspect, on the premise of the operational effect of the treatment method of any one of the first to third aspects, the magnetic force of the magnet is caused to act in the process of mixing the raw material water and ozone. That is, not only the raw water but also the magnetic action acts on ozone dissolved in the raw water and ozone not dissolved in the raw water. The raw water used for ozone mixing contains ozone bubbles of various sizes, and the flow is very irregular turbulent flow. Therefore, the direction of the magnetic force acting on the raw water and ozone is extremely irregular and unstable. It is clear from the experimental results described later that the irregular and unstable magnetic action is effective for producing high-concentration ozone water having high solubility. However, the causal relationship between high-solubility and high-concentration ozone water and magnetic force is currently being elucidated.

(請求項11記載の発明の特徴)
請求項11記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項11の処理方法」という)は、請求項1乃至10いずれかの処理方法のオゾン水処理工程における好ましい態様として、被処理物である水又は温水に前記オゾン水を注入するオゾン水注入工程を含めてなるものである。
(Characteristic of the invention of claim 11)
The ozone water treatment method according to the invention of claim 11 (hereinafter referred to as “the treatment method of claim 11” as appropriate) is a preferred embodiment in the ozone water treatment step of the treatment method of any one of claims 1 to 10. The method includes an ozone water injection step of injecting the ozone water into water or warm water which is a product.

請求項11の処理方法によれば、請求項1乃至10いずれかの処理方法の作用効果を前提として、水又は温水の浄化或いは殺菌消毒を効率よく行うことができる。処理後の水は、電解質等の添加物を含まないので、ろ過等の処理と組み合わせることによって安全な飲料水を得ることができる。現行の浄水場におけるオゾン処理は、たとえば、30メートル程度の処理塔に貯留した水にオゾンを放出する方法が採られているが、この方法は巨大な設備を必要としオゾンの処理効率も非常に低い、という問題点を抱えているが、請求項9の処理方法によれば高溶解度・高濃度のオゾン水を使用した処理なので極めて効率よくオゾン水処理を行うことができる。   According to the treatment method of claim 11, purification or sterilization of water or hot water can be efficiently performed on the premise of the operational effect of the treatment method of any of claims 1 to 10. Since the treated water does not contain additives such as electrolytes, safe drinking water can be obtained by combining with treatment such as filtration. The ozone treatment at the current water treatment plant is, for example, a method of releasing ozone into the water stored in a treatment tower of about 30 meters, but this method requires huge equipment and the ozone treatment efficiency is also very high. However, according to the treatment method of claim 9, since the treatment uses ozone water with high solubility and high concentration, the ozone water treatment can be performed very efficiently.

(請求項12記載の発明の特徴)
請求項12記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項12の処理方法」という)では、請求項11の処理方法における好ましい態様として、前記オゾン水注入工程では、オゾン水注入を水又は温水とともに攪拌しながら行う。
(Feature of the invention of claim 12)
In the ozone water treatment method according to the invention of claim 12 (hereinafter, appropriately referred to as “treatment method of claim 12”), as a preferred embodiment of the treatment method of claim 11, in the ozone water injection step, ozone water injection is performed. Stir with water or warm water.

請求項12の処理方法によれば、請求項11の処理方法の作用効果を前提として、攪拌によって原料水とオゾン水とが効率よく接触するので、オゾン水処理が効率的に行われる。オゾン水処理が効率的に行われるため、その分だけ、処理量を多くすること、又は、同じ処理量を処理するための設備を小型化することができる。   According to the treatment method of claim 12, on the premise of the operational effect of the treatment method of claim 11, the raw water and the ozone water are efficiently brought into contact by stirring, so that the ozone water treatment is efficiently performed. Since the ozone water treatment is performed efficiently, the amount of treatment can be increased by that amount, or the equipment for treating the same amount of treatment can be reduced in size.

(請求項13記載の発明の特徴)
請求項13記載の発明に係るオゾン水処理方法(以下、適宜「請求項13の処理方法」という)は、請求項12の処理方法における好ましい態様として、前記オゾン水注入工程を、エジェクター又はスタティックミキサーを通過させた水に前記オゾン水を注入させることによって行う。
(Feature of the invention of claim 13)
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an ozone water treatment method (hereinafter referred to as “treatment method of claim 13” as appropriate). This is performed by injecting the ozone water into the water that has been passed through.

請求項13の処理方法によれば、請求項12の処理方法の作用効果を前提として、エジェクター又はスタティックミキサーによってオゾン水の注入攪拌を行うことによって、小型のかつ単純な構造ながら上記注入攪拌を効率よく行うことができる。   According to the processing method of claim 13, on the premise of the operational effect of the processing method of claim 12, injection and stirring of ozone water is performed by an ejector or a static mixer, so that the injection and stirring can be efficiently performed with a small and simple structure. Can be done well.

本発明によれば、電解質を含めずに、また、生成に手間をかけることなく生成したオゾン水によって被処理物をオゾン水処理することができる。処理設備の複雑大型化も必要ない。これらのことから、オゾン処理の対象となる被処理物が限定されず、極めて使い勝手のよいオゾン水処理方法を提供することができる。   According to the present invention, an object to be treated can be treated with ozone water with ozone water generated without including an electrolyte and without taking time and effort to generate the electrolyte. There is no need to increase the size of processing equipment. From these things, the to-be-processed object used as the object of ozone treatment is not limited, and the ozone water treatment method which is very easy to use can be provided.

各図を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は、オゾン水処理装置を備える水浄化装置の概略構成図である。図2は、オゾン水生成装置を備えるオゾン水処理装置の概略構成図である。図3は、図2に示すオゾン水処理装置を構成する部材及び構造の相関図である。図4は、図2に示す原水細分化構造の縦断面図である。図5は、第1渦流ポンプの縦断面図である。図6は、第2渦流ポンプの縦断面図である。図7は、エジェクターの縦断面図である。図8は、スタティックミキサーの縦断面図である。図9は、サイクロンの縦断面図である。図10は、オゾン水生成装置の第1変形例を示す概略構成図である。図11は、渦流ポンプの変形例を示す縦断面図である。図12は、エジェクターの変形例を示す縦断面図である。図13は、オゾン水生成装置の第2変形例を示す概略構成図である。図14は、気液混合構造の正面図である。図15は、図14に示す気液混合構造の左側面図である。図16は、図15に示す気液混合構造のX−X断面図である。図17は、一部を省略した気液混合構造の平面図である。図18は、溶解促進槽の縦断面図である。図19は、比較実験を行うためのオゾン水生成装置の概略構成図である。図20は、図1に示す水浄化装置に適用したオゾン水生成装置の概略構成図である。   The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a water purification apparatus including an ozone water treatment apparatus. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an ozone water treatment apparatus including an ozone water generation apparatus. FIG. 3 is a correlation diagram of members and structures constituting the ozone water treatment apparatus shown in FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the raw water subdivision structure shown in FIG. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the first vortex pump. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the second eddy current pump. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the ejector. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the static mixer. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the cyclone. FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a first modification of the ozone water generating device. FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a modification of the vortex pump. FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a modification of the ejector. FIG. 13 is a schematic configuration diagram illustrating a second modification of the ozone water generation device. FIG. 14 is a front view of the gas-liquid mixing structure. FIG. 15 is a left side view of the gas-liquid mixing structure shown in FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line XX of the gas-liquid mixing structure shown in FIG. FIG. 17 is a plan view of the gas-liquid mixing structure with a part omitted. FIG. 18 is a longitudinal sectional view of the dissolution accelerating tank. FIG. 19 is a schematic configuration diagram of an ozone water generator for performing a comparative experiment. FIG. 20 is a schematic configuration diagram of an ozone water generator applied to the water purification apparatus shown in FIG.

(オゾン水処理装置の概略構造)
図1を参照しながら、本実施形態におけるオゾン水処理方法を実施するためのオゾン水処理装置について説明する。オゾン水処理装置303は、オゾン水生成装置305、オゾン水処理構造307と、から概ね構成してある。符号309は、オゾン水生成装置305の後段に配した水処理槽を示している。オゾン水生成装置305は、オゾン水処理を行うためのオゾン水を生成するための装置である。また、オゾン水処理構造307は、オゾン水生成装置305から供給されたオゾン水により被処理物である水を処理するための装置である。水処理槽309は、オゾン水処理を終えた水を、たとえば、ろ過処理するためのものである。オゾン水処理装置303と水処理槽309により、飲料水を浄化するための水浄化装置301が構成されている。ここで、項を改め、上記部材の各々の構成を説明する。まず、オゾン水生成装置305に適用可能なオゾン水生成装置ついて説明する。
(Schematic structure of ozone water treatment equipment)
An ozone water treatment apparatus for carrying out the ozone water treatment method in the present embodiment will be described with reference to FIG. The ozone water treatment device 303 is generally composed of an ozone water generation device 305 and an ozone water treatment structure 307. A reference numeral 309 indicates a water treatment tank disposed in the subsequent stage of the ozone water generation apparatus 305. The ozone water generation device 305 is a device for generating ozone water for performing ozone water treatment. The ozone water treatment structure 307 is a device for treating water that is an object to be treated with ozone water supplied from the ozone water generation device 305. The water treatment tank 309 is for, for example, filtering the water after the ozone water treatment. The ozone water treatment device 303 and the water treatment tank 309 constitute a water purification device 301 for purifying drinking water. Here, the terms will be amended to describe the configuration of each of the above members. First, an ozone water generator applicable to the ozone water generator 305 will be described.

(オゾン水生成装置の使用例)
図1及び2に基づいて、オゾン水生成装置の使用例について説明する。符号1は、オゾン水生成装置を備えたオゾン水処理装置(消毒装置)を示している。すなわち、オゾン水処理装置1は、取水バルブ3と、取水バルブから取水した原水(被処理水)からオゾン水を生成するためのオゾン水生成装置5と、オゾン水生成装置が生成したオゾン水を取り出して散布するための加圧ポンプ7及びノズル9と、から概略構成してある。取水バルブ3は、電磁バルブであって、原水となる水道水又は井戸水の供給源に接続してある。オゾン水生成装置5は、被処理水にオゾンを溶解させて所定濃度のオゾン水を生成するためのものであり、本実施形態では後述する原水細分化構造11とオゾン溶解構造13により構成してある。加圧ポンプ7は、生成したオゾン水を所定圧力にまで加圧するポンプである。加圧ポンプ7によって加圧されたオゾン水の散布は、ノズル9(ノズル群9)を介して行う。ノズル9は、説明の便宜のために単数として扱うが、複数であってもよいし、複数である場合に互いに形状や孔径等が異なっていてもよい。オゾン水処理装置1は、オゾン水散布を行おうとする場所や施設(たとえば、豚舎や鶏舎等の畜舎)に設置して使用するのが一般的であるが、たとえば、これを車両に搭載して移動可能に構成することもできる。
(Usage example of ozone water generator)
Based on FIG. 1 and 2, the usage example of an ozone water production | generation apparatus is demonstrated. The code | symbol 1 has shown the ozone water processing apparatus (disinfection apparatus) provided with the ozone water production | generation apparatus. That is, the ozone water treatment apparatus 1 includes the water intake valve 3, the ozone water generation apparatus 5 for generating ozone water from the raw water (treated water) taken from the water intake valve, and the ozone water generated by the ozone water generation apparatus. A pressurizing pump 7 and a nozzle 9 for taking out and spraying are schematically configured. The intake valve 3 is an electromagnetic valve and is connected to a supply source of tap water or well water serving as raw water. The ozone water generating device 5 is for dissolving ozone in the water to be treated to generate ozone water having a predetermined concentration. In this embodiment, the ozone water generating device 5 is composed of a raw water subdividing structure 11 and an ozone dissolving structure 13 which will be described later. is there. The pressurizing pump 7 is a pump that pressurizes the generated ozone water to a predetermined pressure. The ozone water pressurized by the pressure pump 7 is sprayed through the nozzle 9 (nozzle group 9). Although the nozzle 9 is handled as a single unit for convenience of explanation, a plurality of nozzles 9 may be used. The ozone water treatment apparatus 1 is generally installed and used in a place or facility (for example, a livestock house such as a pig house or a poultry house) where ozone water spraying is to be performed. It can also be configured to be movable.

(原水細分化構造)
図1及び3に基づいて説明する。原水細分化構造11は、取水バルブ3から取り入れた原水のクラスターを細分化して細分化原水を生成するためのものである。原水細分化構造11は、原水Gが流れる配管4の外周に配管4と同心円上に固定した金属製ケーシング11aと、パッキン11bと、ケーシング11a内に封入した磁石11c,11cと、から構成してある。磁石11c,11cは、原水に磁力を作用させるためのものである。磁石11c,11cの磁力は、たとえば、1〜1.5T(10,000〜15,000ガウス)程度のものが好適である。原水Gのような水はクラスターGcを形成することが知られているが、原水細分化構造11は、エネルギーを与えることによって原水のクラスターGcを細分化してクラスターGsとする機能を有している。図3に示すクラスターGc,Gsは、あくまでも説明のために示す概念図であり必ずしも同図に示すように細分化されるわけではなく、その測定方法も確立させているわけではないが、原水細分化構造11を設けることにより、表1及び2に示すように濃度到達時間の短縮及びオゾンの半減時間延長が可能であることは現象的に明らかであり、このことから、加圧散布の際にオゾン水からオゾンが脱気したり分解したりする速度を有効に抑制することがわかる。磁石11cの代わりに遠赤外線効果を作用しうる炭素チップ群や微細振動を与え得る超音波発生装置等を用いることもできる。なお、原水細分化構造11を設ける位置は取水バルブ3の上流側でも下流側でもよい。さらに、配管4は、遠赤外線や磁力等の透過を妨げない材質、たとえば、塩化ビニール等で構成すべきことはいうまでもない。なお、原水細分化構造11、すなわち、磁石は、これを、後述するように渦流ポンプ、エジェクター、スタティックミキサーの上流及び/又は下流側に適宜設けることもできる。
(Raw water subdivision structure)
This will be described with reference to FIGS. The raw water subdivision structure 11 is for subdividing the raw water cluster taken from the intake valve 3 to generate subdivided raw water. The raw water subdivision structure 11 comprises a metal casing 11a fixed concentrically with the pipe 4 on the outer periphery of the pipe 4 through which the raw water G flows, a packing 11b, and magnets 11c and 11c sealed in the casing 11a. is there. The magnets 11c and 11c are for causing a magnetic force to act on the raw water. The magnets 11c and 11c preferably have a magnetic force of about 1 to 1.5 T (10,000 to 15,000 gauss), for example. It is known that water such as raw water G forms a cluster Gc, but the raw water subdivision structure 11 has a function of subdividing the raw water cluster Gc into clusters Gs by applying energy. . The clusters Gc and Gs shown in FIG. 3 are conceptual diagrams shown for explanation only, and are not necessarily subdivided as shown in the figure, and the measurement method is not established, but the raw water subdivision As shown in Tables 1 and 2, it is apparent from the phenomenon that the concentration arrival time can be shortened and the ozone half-life can be extended as shown in Tables 1 and 2. It can be seen that the rate at which ozone is degassed and decomposed from the ozone water is effectively suppressed. Instead of the magnet 11c, a carbon chip group capable of acting a far-infrared effect, an ultrasonic generator capable of giving fine vibration, or the like can be used. The position where the raw water subdivision structure 11 is provided may be upstream or downstream of the intake valve 3. Furthermore, it goes without saying that the pipe 4 should be made of a material that does not interfere with transmission of far-infrared rays or magnetic force, such as vinyl chloride. In addition, the raw | natural water subdivision structure 11, ie, a magnet, can also be suitably provided in the upstream and / or downstream of a vortex pump, an ejector, and a static mixer so that it may mention later.

(オゾン溶解構造)
図3及び4を参照する。オゾン溶解構造13は、貯留タンク15と、オゾン供給構造(オゾン供給装置)19と、循環構造21と、により構成してある。貯留タンク15は、取水バルブ3を介して注入した原水及び/又はオゾン水を貯留するためのタンクであって、たとえば、3トン程度の貯留量を備えている。オゾン供給構造19は、オゾンを生成供給するための装置であるが、必要なオゾン量を供給可能なものであればオゾン発生原理等に何ら制限はない。循環構造21は、貯留タンク15から取り出した被処理水、すなわち、細分化原水及び/又はオゾン水をオゾン溶解後に貯留タンク15に戻すためのものであり、後述する複数の部材や構造によって構成してある。
(Ozone dissolution structure)
Reference is made to FIGS. The ozone dissolution structure 13 includes a storage tank 15, an ozone supply structure (ozone supply device) 19, and a circulation structure 21. The storage tank 15 is a tank for storing raw water and / or ozone water injected through the intake valve 3, and has a storage amount of about 3 tons, for example. The ozone supply structure 19 is a device for generating and supplying ozone, but there is no limitation on the principle of ozone generation or the like as long as it can supply a necessary amount of ozone. The circulation structure 21 is for returning the water to be treated taken out from the storage tank 15, that is, the subdivided raw water and / or ozone water, to the storage tank 15 after ozone dissolution, and is constituted by a plurality of members and structures described later. It is.

(循環構造)
図1、2及び4乃至7を参照しながら説明する。循環構造21は、第1渦流ポンプ31、エジェクター35、第1スタティックミキサー41、第2渦流ポンプ31´、第2スタティックミキサー51、サイクロン55、オゾン水帰還管61及びオゾン帰還管65と、上記各部材を連結する配管群によって構成してある。上記した構成のうち、オゾン帰還管65を除いたものは貯留タンク15から取り出した細分化原水及び/又はオゾン水にオゾンを溶解させ再び貯留タンク15に戻す循環経路であって、オゾン帰還管65はサイクロン55から取り出した余剰オゾンを第2渦流ポンプ31´に戻す循環経路である。以下、各構成要素について説明する。なお、原水のクラスターを細分化することはオゾン溶解の観点から好ましいことであることは前述したとおりである。他方で、このクラスターの細分化は、原水だけでなくオゾン水に対しても有効なオゾン溶解手段である。このため、循環構造21を構成する各部材や装置の適宜な箇所に、前述した磁石11cと同一若しくは類似の磁石を設け循環するオゾン水に磁力を作用させるようにするとよい。
(Circulation structure)
This will be described with reference to FIGS. The circulation structure 21 includes a first eddy current pump 31, an ejector 35, a first static mixer 41, a second eddy current pump 31 ', a second static mixer 51, a cyclone 55, an ozone water return pipe 61, an ozone return pipe 65, and each of the above. It is comprised by the piping group which connects a member. Among the configurations described above, the one excluding the ozone return pipe 65 is a circulation path for dissolving ozone in the subdivided raw water and / or ozone water taken out from the storage tank 15 and returning it to the storage tank 15 again. Is a circulation path for returning surplus ozone extracted from the cyclone 55 to the second vortex pump 31 '. Hereinafter, each component will be described. As described above, it is preferable to subdivide the cluster of raw water from the viewpoint of ozone dissolution. On the other hand, this cluster subdivision is an effective ozone dissolution means not only for raw water but also for ozone water. For this reason, it is good to make a magnetic force act on the circulating ozone water by providing the same or similar magnet as the magnet 11c mentioned above in the appropriate part of each member and apparatus which comprise the circulation structure 21. FIG.

(渦流ポンプ)
図1及び4に基づいて、第1渦流ポンプについて説明する。第1渦流ポンプ31は、厚手円盤状のポンプ本体32と、ポンプ本体32の一部としてポンプ本体32から突き出る吸入部32a及び吐出部32bと、ポンプ本体32内で回転するインペラ33と、から概ね構成してある。吸入部32aは配管16を介して貯留タンク15に、吐出部32bは逆止弁71及び配管70を介してエジェクター35に、それぞれ接続してある。ポンプ本体32内には環状の昇圧通路32dが形成してあり、昇圧通路32dには吸入部32a内の吸入路32e及び吐出部32b内の吐出路32fを連通させてある。インペラ33は、インペラ本体33aと、インペラ本体33aの外周部から放射方向に延びる複数の羽根片33b,・・と、各羽根片33b,33b間に開口する羽根溝33c,・・と、を備えている。インペラ33は、インペラ本体33aの中心に設けた回転軸33dに接続したモーター(図示を省略)によってポンプ本体32内で回転されるようになっている。インペラ33の回転は、各羽根片33bと各羽根溝33cを昇圧通路32d内で回転させ、このとき、昇圧通路32d内に吸入路32eを介して吸入した原水(オゾン水)を攪拌しながら圧送して吐出路32fから吐出する。各羽根片33bは回転によって各羽根溝33c内にある原水(オゾン水)を攪拌してオゾン溶解を促進しながら圧送する。つまり、第1渦流ポンプ31は、オゾン溶解を促進するための混合促進構造としての機能と圧送構造としての機能を兼ね備えている。
(Vortex pump)
The first vortex pump will be described with reference to FIGS. The first vortex pump 31 is roughly composed of a thick disc-shaped pump body 32, a suction part 32a and a discharge part 32b protruding from the pump body 32 as a part of the pump body 32, and an impeller 33 rotating in the pump body 32. It is configured. The suction part 32a is connected to the storage tank 15 via the pipe 16, and the discharge part 32b is connected to the ejector 35 via the check valve 71 and the pipe 70, respectively. An annular boost passage 32d is formed in the pump body 32, and a suction passage 32e in the suction portion 32a and a discharge passage 32f in the discharge portion 32b are communicated with the boost passage 32d. The impeller 33 includes an impeller body 33a, a plurality of blade pieces 33b extending in the radial direction from the outer periphery of the impeller body 33a, and blade grooves 33c opened between the blade pieces 33b and 33b. ing. The impeller 33 is rotated in the pump body 32 by a motor (not shown) connected to a rotation shaft 33d provided at the center of the impeller body 33a. The impeller 33 rotates by rotating each blade piece 33b and each blade groove 33c in the pressure increase passage 32d, and at this time, pressure feeds the raw water (ozone water) sucked into the pressure increase passage 32d through the suction passage 32e while stirring. And it discharges from the discharge path 32f. Each blade piece 33b agitates raw water (ozone water) in each blade groove 33c by rotation and pumps it while promoting ozone dissolution. That is, the first vortex pump 31 has both a function as a mixing promotion structure for promoting ozone dissolution and a function as a pressure feeding structure.

なお、図5に示す第2渦流ポンプ31´は、基本的に第1渦流ポンプ31と同じ構造を有しており、異なるのは、第1渦流ポンプ31が有していないオゾン帰還部34を有している点だけである。すなわち、第2渦流ポンプ31´の吸入部32aにはオゾン帰還部34を設けてあり、オゾン帰還部34内の帰還路34aを吸入路32eに連通させてある。なお、オゾン帰還部34以外の部材は上述したように異なる点がないので、これらの部材については図4に示す符号と同じ符号を図5において使用するにとめ、それらについての説明を省略する。第2渦流ポンプ31´の吸入部32aは配管42を介して第1スタティックミキサー41に、同じく吐出部32bは配管46を介して第2スタティックミキサー51に、それぞれ配管を介して接続してある。オゾン帰還部34には、オゾン帰還管65の一端を接続してある。   5 has basically the same structure as the first vortex pump 31. The difference is that the ozone feedback section 34 that the first vortex pump 31 does not have is used. It is only the point that has. That is, the ozone return part 34 is provided in the suction part 32a of the second vortex pump 31 ', and the return path 34a in the ozone feedback part 34 is communicated with the suction path 32e. Since the members other than the ozone feedback unit 34 are not different as described above, the same reference numerals as those shown in FIG. 4 are used for these members in FIG. 5, and description thereof is omitted. The suction part 32a of the second vortex pump 31 'is connected to the first static mixer 41 via a pipe 42, and the discharge part 32b is connected to the second static mixer 51 via a pipe 46, respectively. One end of an ozone return pipe 65 is connected to the ozone return section 34.

(エジェクター)
図1及び6を参照する。エジェクター35は、細分化原水(オゾン水)にオゾンを溶解させるための気液混合構造であって、小径路38を有するベンチュリ管36と、小径路38近傍にオゾン供給のためのオゾン供給パイプ37と、から概ね構成してある。ベンチュリ管36の入路36a内に圧送された細分化原水(オゾン水)には、小径路38内の細径路36cを通過するときに生じる負圧によって、オゾン供給パイプ37内の供給路37aから吸引されたオゾンが混入してオゾン溶解が行われるようになっている。小径路38内の細径路36cを通過したオゾン水は出路36bから外部に圧送される。なお、オゾンは、オゾン供給パイプ37に接続されたオゾン供給構造19(図1参照)から配管20と配管20に設けたバルブ23及び逆止弁22を介して供給されるようになっている。
(Ejector)
Reference is made to FIGS. The ejector 35 has a gas-liquid mixing structure for dissolving ozone in subdivided raw water (ozone water), and includes a venturi pipe 36 having a small path 38 and an ozone supply pipe 37 for supplying ozone in the vicinity of the small path 38. It is generally composed of The subdivided raw water (ozone water) fed into the inlet path 36 a of the venturi pipe 36 is supplied from the supply path 37 a in the ozone supply pipe 37 by the negative pressure generated when passing through the narrow path 36 c in the small diameter path 38. Inhaled ozone is mixed and ozone dissolution is performed. The ozone water that has passed through the narrow path 36c in the small path 38 is pumped to the outside from the exit path 36b. Note that ozone is supplied from an ozone supply structure 19 (see FIG. 1) connected to the ozone supply pipe 37 via a pipe 20 and a valve 23 and a check valve 22 provided on the pipe 20.

(スタティックミキサー)
図1及び7に基づいて説明する。第1スタティックミキサー41と第2スタティックミキサー51は同じ構造に構成してあるので、ここでは、第1スタティックミキサー41の構造について説明する。第1スタティックミキサー41は、円筒状の流管41aと、流管41a内に設置した邪魔板群41bと、によって構成してある。圧送されてきた、細分化原水(オゾン水)を機械的にせん断して併せて送られてきたオゾンの溶解を促進するための混合促進構造である。第1スタティックミキサー41へのオゾン水圧送は第1渦流ポンプ31によって行われ、第2スタティックミキサー51へのオゾン水圧送は第2渦流ポンプ31´によって行われる。第2スタティックミキサー51の吐出側は、配管52を介してサイクロン55に接続してある。
(Static mixer)
This will be described with reference to FIGS. Since the 1st static mixer 41 and the 2nd static mixer 51 are comprised in the same structure, the structure of the 1st static mixer 41 is demonstrated here. The first static mixer 41 includes a cylindrical flow tube 41a and a baffle plate group 41b installed in the flow tube 41a. It is a mixing promotion structure for promoting the dissolution of ozone that has been mechanically sheared and fed together by subdivided raw water (ozone water) that has been pumped. Ozone water pumping to the first static mixer 41 is performed by the first vortex pump 31, and ozone water pumping to the second static mixer 51 is performed by the second vortex pump 31 ′. The discharge side of the second static mixer 51 is connected to a cyclone 55 via a pipe 52.

(サイクロン)
図1及び8を参照する。サイクロン55は、円筒状であって密閉されたサイクロン本体56と、サイクロン本体56上部に接続した気液分離装置57と、から構成してある。サイクロン本体56は、第2スタティックミキサー51から配管52を介して圧送されてきたオゾン水を内部で回転流動させることによってサイクロン効果を生じさせオゾンとの溶解を促進可能に構成してある。つまり、気液分離装置57はオゾン水から脱気したオゾンを排出するための脱気構造として、サイクロン55は、オゾン溶解を促進するための溶解促進槽として、それぞれ機能する。オゾン水内のオゾンは回転しながら上昇し、オゾン水から脱気した余剰オゾンは、サイクロン本体56の上部空間56aに抜け気液分離装置57を介してオゾン帰還管65に送られる。オゾン帰還管65内のオゾンは第2渦流ポンプ31´の負圧によって吸引され再びオゾン水に混入させられる。
(Cyclone)
Reference is made to FIGS. The cyclone 55 includes a cyclone body 56 that is cylindrical and sealed, and a gas-liquid separator 57 that is connected to the top of the cyclone body 56. The cyclone main body 56 is configured to generate a cyclone effect and to promote dissolution with ozone by rotating and flowing ozone water pumped from the second static mixer 51 through the pipe 52 inside. That is, the gas-liquid separator 57 functions as a degassing structure for discharging ozone degassed from the ozone water, and the cyclone 55 functions as a dissolution accelerating tank for promoting ozone dissolution. The ozone in the ozone water rises while rotating, and surplus ozone degassed from the ozone water is discharged into the upper space 56a of the cyclone main body 56 and sent to the ozone return pipe 65 via the gas-liquid separator 57. The ozone in the ozone return pipe 65 is sucked by the negative pressure of the second vortex pump 31 'and mixed again into the ozone water.

(加圧ポンプとノズル)
加圧ポンプ7及びノズル9(ノズル群9)に細霧させるときのオゾン水の平均粒径は、40〜200μm未満又は200〜1000μmの範囲で使用目的等に応じて適宜設定するとよい。散布するオゾン水の圧力を上記した0.2〜0.8MPaの範囲に設定する必要があることから、そのような圧力範囲内で細霧するためには平均粒径にも一定の限界があるという理由もあるが、ノズルから散布したオゾン水を効率よく家畜又は畜舎に行き渡らせ、さらに、子豚等に風邪を引かせたりする恐れが少ないからである。貯留タンク15から配管17を介して取り出されたオゾン水は、吸込み口から加圧ポンプ7に吸いこまれ、そこで加圧され吐出し口から送水ライン103に圧送され、さらに、電磁弁104を介して散布ライン105に圧送されるようになっている。このようにして散布ライン105の一方側から圧送されたオゾン水は、前述したように、その一部がノズル9から散布され、散布残りの余剰オゾン水は、散布ライン105の他方側に連通する戻しライン107を介して貯留タンク15に戻せるようになっている。電磁弁104は、散布ライン105へのオゾン水の送水を阻止するための弁であるが、送水及びその遮断は加圧ポンプ7の稼動及びその停止のみによっても制御可能であるから省略も可能である。
(Pressure pump and nozzle)
The average particle diameter of the ozone water when spraying the pressurizing pump 7 and the nozzle 9 (nozzle group 9) is suitably set in the range of 40 to less than 200 μm or 200 to 1000 μm according to the purpose of use. Since the pressure of the ozone water to be sprayed needs to be set in the range of 0.2 to 0.8 MPa as described above, there is a certain limit to the average particle size in order to atomize within such a pressure range. This is because the ozone water sprayed from the nozzle can be efficiently distributed to livestock or barns, and there is little risk of catching a cold on piglets and the like. The ozone water taken out from the storage tank 15 through the pipe 17 is sucked into the pressurizing pump 7 from the suction port, pressurized there, and pumped to the water supply line 103 from the discharge port, and further through the electromagnetic valve 104. It is sent to the spray line 105 by pressure. As described above, a portion of the ozone water thus pumped from one side of the spray line 105 is sprayed from the nozzle 9, and the surplus ozone water remaining after spraying communicates with the other side of the spray line 105. It can be returned to the storage tank 15 via the return line 107. The solenoid valve 104 is a valve for blocking the supply of ozone water to the spray line 105, but the supply and shutoff of water can be controlled only by the operation and stop of the pressurizing pump 7, and can be omitted. is there.

(オゾン水生成装置の作用)
図1を参照する。取水バルブ3を介して取り入れられた水道水(原水、被処理水)は、原水細分化構造11を介して貯留タンク15内に注入される。このとき、注入された水道水のクラスターが原水細分化構造11の遠赤外線作用によって細分化され、水道水は、細分化原水となっている。第1渦流ポンプ31によって貯留タンク15から取り出された細分化原水は、第1渦流ポンプによって気液混合構造として機能するエジェクター35に圧送される。エジェクター35の中にはオゾン供給構造19によってオゾンが供給され、細分化原水(被処理水)へのオゾン溶解が行われる。エジェクター35を通過したオゾン水は、第1スタティックミキサー41によってオゾン溶解が促進されるとともに、第2渦流ポンプ31´によって第2スタティックミキサー51に圧送される。第2スタティックミキサー51によってさらにオゾン溶解が促進されたオゾン水は、サイクロン55内に注入される。サイクロン55内のオゾン水は回転流動しサイクロン効果によってオゾン溶解がさらに促進される。サイクロン55から取り出されたオゾン水はオゾン水帰還管61を介して貯留タンク15に戻される。この時点で、貯留タンク15に注入された細分化原水がオゾン水となる。上記工程は、貯留タンク15に貯留されているオゾン水(被処理水)のオゾン濃度が所望濃度になるまで繰り返して行われる。所望濃度に達したオゾン水は、貯留タンク15から取り出され加圧ポンプ7によって圧送されノズル群9から散布される。散布後に残ったオゾン水はフィルター109を介して貯留タンク15に戻され、前述したように再利用に供される。
(Operation of ozone water generator)
Please refer to FIG. Tap water (raw water, treated water) taken in via the intake valve 3 is injected into the storage tank 15 via the raw water subdivision structure 11. At this time, the injected tap water cluster is subdivided by the far-infrared action of the raw water subdivision structure 11, and the tap water is subdivided raw water. The subdivided raw water taken out from the storage tank 15 by the first vortex pump 31 is pumped to the ejector 35 that functions as a gas-liquid mixing structure by the first vortex pump. Ozone is supplied into the ejector 35 by the ozone supply structure 19, and ozone is dissolved in the subdivided raw water (treated water). The ozone water that has passed through the ejector 35 is accelerated in ozone dissolution by the first static mixer 41 and is pumped to the second static mixer 51 by the second vortex pump 31 ′. The ozone water whose ozone dissolution has been further promoted by the second static mixer 51 is injected into the cyclone 55. The ozone water in the cyclone 55 rotates and flows, and ozone dissolution is further promoted by the cyclone effect. The ozone water taken out from the cyclone 55 is returned to the storage tank 15 via the ozone water return pipe 61. At this time, the subdivided raw water injected into the storage tank 15 becomes ozone water. The above process is repeated until the ozone concentration of the ozone water (treated water) stored in the storage tank 15 reaches a desired concentration. The ozone water that has reached the desired concentration is taken out from the storage tank 15, is pumped by the pressurizing pump 7, and is sprayed from the nozzle group 9. The ozone water remaining after the spraying is returned to the storage tank 15 through the filter 109 and reused as described above.

ここで、第1渦流ポンプ31と第2渦流ポンプ31´とは、相互に加圧を補助し合って混合する。すなわち、第1渦流ポンプ31と第2渦流ポンプ31´とは基本的に同じ構造・能力を備えているが、加圧補助し合うことによって第1渦流ポンプ31の吐出側よりも第2渦流ポンプ31´の吐出側の方が若干高圧になる(サイクロン55と気液分離装置57を経て第2渦流ポンプ31´に戻るオゾン帰還管65は同圧になる)が、第2渦流ポンプ31´の負圧によって余剰オゾンは第2渦流ポンプ31´に帰還させられる。つまり、余剰オゾンの発生は極めて僅かなものとなり、これによって、オゾン供給構造19の負担を小さくすることができる。   Here, the first vortex pump 31 and the second vortex pump 31 ′ are mixed while assisting in pressurizing each other. That is, the first eddy current pump 31 and the second eddy current pump 31 ′ have basically the same structure and ability, but the second eddy current pump is more than the discharge side of the first eddy current pump 31 by assisting in pressurization. The discharge side of 31 'has a slightly higher pressure (the ozone return pipe 65 returning to the second vortex pump 31' via the cyclone 55 and the gas-liquid separator 57 has the same pressure), but the second vortex pump 31 ' Excess ozone is returned to the second vortex pump 31 'by the negative pressure. That is, the generation of surplus ozone is extremely small, and this can reduce the burden on the ozone supply structure 19.

(オゾン水生成装置の第1変形例)
図9乃至11を参照しながら、前述したオゾン水生成装置の第1変形例を備えるオゾン水処理装置1Aについて説明する。オゾン水処理装置1Aは、オゾン水処理装置1と基本的に共通する構成を有しており、両者が主として異なるのは、オゾン水処理装置1に係るオゾン水生成装置5(オゾン溶解構造13)が有していない温度保持装置(温度保持構造)63をオゾン水処理装置1Aに係るオゾン水生成装置5A(オゾン溶解構造13A)が有している点、両者が有するサイクロン55と、溶解促進槽206の形状が異なる点、第2渦流ポンプ31´が有しない磁石32mを第2渦流ポンプ31´Aが有している点、さらに、エジェクター35が有していない磁石36mをエジェクター35Aが有する点である。なお、図示は省略するが、スタティックミキサー51に磁石を設けたものを採用することもできる。スタティックミキサーに磁石を設ける理由は、後述するようにオゾン溶解度を高めるためである。なお、溶解促進槽206は、後述する第2変形例の説明の中で説明する溶解促進槽206と同じ構造を有している。したがって、溶解促進槽206の構造は、第2変形例の説明の中で行う。
(First modification of ozone water generator)
With reference to FIGS. 9 to 11, an ozone water treatment apparatus 1A including the first modification of the ozone water generation apparatus described above will be described. The ozone water treatment apparatus 1A has a configuration that is basically common to the ozone water treatment apparatus 1. The difference between the two is mainly the ozone water generation apparatus 5 (ozone dissolving structure 13) according to the ozone water treatment apparatus 1. The ozone water generating device 5A (ozone dissolving structure 13A) of the ozone water treatment device 1A has a temperature holding device (temperature holding structure) 63 that the ozone water treatment device 1A does not have, a cyclone 55 that both have, and a dissolution promoting tank 206 is different in shape, the second eddy current pump 31'A has a magnet 32m that the second eddy current pump 31 'does not have, and the ejector 35A has a magnet 36m that the ejector 35 does not have. It is. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, what provided the magnet in the static mixer 51 is also employable. The reason for providing a magnet in the static mixer is to increase the ozone solubility as will be described later. The dissolution accelerating tank 206 has the same structure as the dissolution accelerating tank 206 described in the description of the second modification described later. Therefore, the structure of the dissolution promoting tank 206 will be described in the description of the second modification.

図10に基づいて、本変形例に係る第2渦流ポンプ31´Aが、本実施形態に係る第2渦流ポンプ31´と異なる点について説明する。両者共通する点については、第2渦流ポンプ31´に用いた符号と同じ符号を図10において使用するに止め、それらの点についての説明は省略する。すなわち、第2渦流ポンプ31´Aが有するポンプ本体32の外側には、上述したように複数の磁石32m,・・をインペラ33の回転方向に沿わせた所定間隔を介して取り付けてある。各磁石32mは、ポンプ本体32内にあるオゾン水に磁力を作用させることによってクラスター細分化を図り、これによって、オゾン溶解度を高めるためのものである。したがって、ポンプ本体32は、各磁石32mの磁力が透過可能な材質(たとえば、磁力が透過可能なステンレス等の金属や合成樹脂)によって構成してある。なお、後述するように、第1渦流ポンプ31に、第2渦流ポンプ31´Aと同様に磁石を設けることが、高溶解度をもった高濃度オゾン水を生成する上で好ましい。   Based on FIG. 10, the difference between the second vortex pump 31′A according to the present modification and the second vortex pump 31 ′ according to the present embodiment will be described. About the point which is common in both, only the code | symbol same as the code | symbol used for 2nd eddy current pump 31 'is used in FIG. 10, The description about these points is abbreviate | omitted. That is, a plurality of magnets 32m,... Are attached to the outside of the pump main body 32 of the second vortex pump 31′A through a predetermined interval along the rotation direction of the impeller 33 as described above. Each of the magnets 32m is intended to increase the ozone solubility by dividing the clusters by applying a magnetic force to the ozone water in the pump main body 32. Therefore, the pump body 32 is made of a material that can transmit the magnetic force of each magnet 32m (for example, a metal such as stainless steel or a synthetic resin that can transmit the magnetic force). As will be described later, it is preferable to provide the first eddy current pump 31 with a magnet in the same manner as the second eddy current pump 31 ′ A in order to generate high-concentration ozone water having high solubility.

図11に基づいて、本変形例に係るエジェクター35Aが、本実施形態に係る本実施形態に係るエジェクター35と異なる点について説明する。両者共通する点については、エジェクター35に用いた符号と同じ符号を図11において使用するに止め、それらの点についての説明は省略する。すなわち、エジェクター35Aのベンチュリ管36の外側には、前述したように複数の磁石36m,・・を長さ方向に沿わせた所定間隔を介して取り付けてある。各磁石36mは、ベンチュリ管36内にあるオゾン水に磁力を作用させることによってクラスター細分化を図り、これによって、オゾン溶解度を高めるためのものである。したがって、ベンチュリ管36は、各磁石36mの磁力が透過可能な材質(たとえば、磁力が透過可能なステンレス等の金属や合成樹脂)によって構成してある。なお、気液混合を行う装置として、エジェクターの代わりに膜モジュールの中に中空糸状のオゾンガスが透過可能な透過膜を束ね、この透過膜の内側に水を通過させてオゾンと混合させる溶解膜方式の装置(図示を省略)を使用することができる。そして、この溶解膜方式の装置に、磁石を設けて水のクラスター細分化を図ることも可能である。   Based on FIG. 11, the difference between the ejector 35 </ b> A according to the present modification and the ejector 35 according to the present embodiment according to the present embodiment will be described. About the point which is common in both, only the code | symbol same as the code | symbol used for the ejector 35 is used in FIG. 11, and description about these points is abbreviate | omitted. That is, as described above, a plurality of magnets 36m,... Are attached to the outside of the venturi tube 36 of the ejector 35A via a predetermined interval along the length direction. Each of the magnets 36m is intended to increase the ozone solubility by dividing the cluster by applying a magnetic force to the ozone water in the venturi tube 36. Therefore, the venturi tube 36 is made of a material that can transmit the magnetic force of each magnet 36m (for example, a metal such as stainless steel or a synthetic resin that can transmit the magnetic force). In addition, as a device that performs gas-liquid mixing, a dissolved membrane system that bundles a permeable membrane that is permeable to hollow fiber-like ozone gas in a membrane module instead of an ejector, and allows water to pass inside the permeable membrane and mix with ozone Can be used (not shown). It is also possible to subdivide the water cluster by providing a magnet in this dissolved film type apparatus.

(オゾン水生成装置の第2変形例)
図12を参照しながら、オゾン水生成装置の第2変形例について説明する。第2変形例に係るオゾン水生成装置201は、貯留タンク202と、オゾンを生成して供給するためのオゾン供給構造203と、貯留タンク202から取り出した被処理水を貯留タンク202に戻すための循環構造204と、循環構造204の途中に設けた気液混合構造205及び溶解促進槽206と、貯留タンク202に付設した温度保持構造207と、から概ね構成してある。以下の説明は、説明の都合上、貯留タンク202、温度保持構造207、オゾン供給構造203、気液混合構造205、溶解促進槽206を行った後、最後に循環構造204について行う。
(Second modification of ozone water generator)
A second modification of the ozone water generating device will be described with reference to FIG. The ozone water generating apparatus 201 according to the second modification includes a storage tank 202, an ozone supply structure 203 for generating and supplying ozone, and water to be treated extracted from the storage tank 202 for returning to the storage tank 202. The structure generally includes a circulation structure 204, a gas-liquid mixing structure 205 and a dissolution promoting tank 206 provided in the middle of the circulation structure 204, and a temperature holding structure 207 attached to the storage tank 202. For convenience of explanation, the following description will be made on the circulation structure 204 after the storage tank 202, the temperature holding structure 207, the ozone supply structure 203, the gas-liquid mixing structure 205, and the dissolution promoting tank 206 are performed.

(貯留タンク周辺の構造)
図12に示すように、貯留タンク202には取水バルブ202vを介して被処理水としての原水を注入可能に構成してある。貯留タンク202は取水した原水、及び、後述する循環構造204を介して循環させた被処理水(オゾン水)を貯留するためのものである。貯留タンク202に貯留された被処理水は、温度保持構造207によって、たとえば、5〜15℃の範囲に保持されるようになっている。上記範囲に温度設定したのは、オゾン溶解を効率よく行い、かつ、溶解させたオゾンを容易に脱気させないために適当であるからである。温度保持構造207は、貯留タンク202から被処理水を取り出すためのポンプ211と、取り出した被処理水を冷却するための冷却機212と、から概ね構成してあり、貯留タンク202とポンプ211、ポンプ211と冷却機212、冷却機212と貯留タンク202の間は被処理水を通過させる配管213によって連結してある。上記構成によって、貯留タンク202に貯留された被処理水(原水及び/又はオゾン水)は、ポンプ211の働きによって貯留タンク202から取り出され、冷却機212に送られる。冷却機212は送られてきた被処理水を所定範囲の温度に冷却して貯留タンク202に戻す。ポンプ211は、図外にある温度計によって計測された貯留タンク202内の被処理水の温度が所定範囲を超え冷却の必要があるときにのみ作動するようになっている。貯留タンク202を設けた理由は、被処理水を一旦貯留することによって上記冷却を可能にするとともに、被処理水を安定状態に置き、これによって、被処理水に対するオゾン溶解を熟成類似の作用によって促進させるためである。なお、たとえば、寒冷地等において被処理水が凍結する恐れがある場合は、上記冷却機の代わりに、又は、上記冷却機とともにヒーター装置を用いて被処理水を加温するように構成することもできる。
(Structure around the storage tank)
As shown in FIG. 12, the storage tank 202 is configured to be able to inject raw water as treated water through a water intake valve 202v. The storage tank 202 is for storing raw water taken and water to be treated (ozone water) circulated through a circulation structure 204 described later. For example, the water to be treated stored in the storage tank 202 is held in the range of 5 to 15 ° C. by the temperature holding structure 207. The reason why the temperature is set in the above range is that it is suitable for efficiently dissolving ozone and not easily degassing the dissolved ozone. The temperature holding structure 207 is generally composed of a pump 211 for taking out the water to be treated from the storage tank 202 and a cooler 212 for cooling the taken out water to be treated. The storage tank 202 and the pump 211, The pump 211 and the cooler 212, and the cooler 212 and the storage tank 202 are connected by a pipe 213 through which the water to be treated passes. With the above configuration, the water to be treated (raw water and / or ozone water) stored in the storage tank 202 is taken out of the storage tank 202 by the action of the pump 211 and sent to the cooler 212. The cooler 212 cools the treated water sent to a temperature within a predetermined range and returns it to the storage tank 202. The pump 211 is operated only when the temperature of the water to be treated in the storage tank 202 measured by a thermometer outside the figure exceeds a predetermined range and needs to be cooled. The reason for providing the storage tank 202 is that the water to be treated is temporarily stored by allowing the cooling to be performed, and the water to be treated is put in a stable state, thereby dissolving ozone in the water to be treated by an aging-like action. This is to promote it. In addition, for example, when there is a possibility that the water to be treated may freeze in a cold district, the water to be treated is heated using a heater device in place of the cooler or together with the cooler. You can also.

(オゾン供給構造)
オゾン供給構造203は、オゾンを生成供給するための装置である。必要なオゾン量を供給可能なものであれば、オゾン供給構造203が作用するオゾン発生原理等に何ら制限はない。オゾン供給構造203によって生成されたオゾンは、オゾン供給管217の途中に設けた電磁バルブ218と逆止弁219を介して気液混合構造205に供給されるようになっている。
(Ozone supply structure)
The ozone supply structure 203 is a device for generating and supplying ozone. As long as the necessary ozone amount can be supplied, there is no limitation on the ozone generation principle or the like on which the ozone supply structure 203 acts. Ozone generated by the ozone supply structure 203 is supplied to the gas-liquid mixing structure 205 through an electromagnetic valve 218 and a check valve 219 provided in the middle of the ozone supply pipe 217.

(気液混合構造)
図12乃至16を参照しながら気液混合構造205の詳細について説明する。気液混合構造205は、ベンチュリ管231と、オゾン供給パイプ239と、磁気回路243と、により概ね構成してある。ベンチュリ管231は、上流側(図15の向かって右側)から送られた被処理水を下流側(図15の向かって左側)へ通過させるためのパイプ状の外観を有している(図13参照)。ベンチュリ管231を長手方向に貫く中空部は、上流側から下流側に向かって上流側大経路232、絞り傾斜路233、小径路234、開放傾斜路235及び下流側大経路236の順に連通している。上流側大経路232は、軸線方向に対して50度前後の急角度をもって絞り方向に傾斜する絞り傾斜路233を介して小径路234に繋げられ、その後、開放傾斜路235によって同じく軸線方向に対して30度前後の緩やかな角度を持って開放される。開放傾斜路235は、上流側大経路232と同じ外径の下流側大経路236に繋がっている。他方、小径路234には、そこにオゾン供給パイプ239の開口端を臨ませてある。オゾン供給パイプ239の供給端にはオゾン供給構造203と連通するオゾン供給管217が接続してある。小径路234の中、又は、その近傍は、被処理水の圧力変化によって真空又は真空に近い状態になるため、開口端に及んだオゾンは吸引され乱流化した被処理水内に散気される。なお、符号240は、ベンチュリ管231とオゾン供給パイプ239との間を補強するためのリブを示している。
(Gas-liquid mixing structure)
Details of the gas-liquid mixing structure 205 will be described with reference to FIGS. The gas-liquid mixing structure 205 is generally constituted by a venturi tube 231, an ozone supply pipe 239, and a magnetic circuit 243. The venturi pipe 231 has a pipe-like appearance for allowing the treated water sent from the upstream side (right side as viewed in FIG. 15) to pass downstream (left side as viewed in FIG. 15) (FIG. 13). reference). The hollow portion penetrating the venturi pipe 231 in the longitudinal direction is communicated in the order of the upstream large path 232, the throttle inclined path 233, the small diameter path 234, the open inclined path 235, and the downstream large path 236 from the upstream side to the downstream side. Yes. The upstream large path 232 is connected to the small-diameter path 234 via a throttle ramp 233 that is inclined in the throttle direction with a steep angle of about 50 degrees with respect to the axial direction. It is opened with a gentle angle of around 30 degrees. The open inclined path 235 is connected to the downstream large path 236 having the same outer diameter as the upstream large path 232. On the other hand, the open end of the ozone supply pipe 239 faces the small path 234. An ozone supply pipe 217 communicating with the ozone supply structure 203 is connected to the supply end of the ozone supply pipe 239. Since the inside of the small path 234 or the vicinity thereof becomes a vacuum or a state close to a vacuum due to a change in the pressure of the water to be treated, ozone that has reached the open end is aspirated and diffused into the water to be turbulent Is done. Reference numeral 240 denotes a rib for reinforcing the space between the venturi pipe 231 and the ozone supply pipe 239.

ベンチュリ管231には、磁気回路243をネジ(図示を省略)固定してある。磁気回路243は、ベンチュリ管231を挟んで対向する一方の磁石片245及び他方の磁石片246と、一方の磁石片245と他方の磁石片246とを連結するとともに、ベンチュリ管231への磁石片取り付けの機能を有する断面U字状(図14参照)の連結部材248と、により構成してある。磁石片245と磁石片246とは、小径路234(図14では破線で示す。図16併せて参照)及び/又はその近傍(特に、下流側)をその磁力線(磁界)が最も多く通過するように配するとよい。ただ、実際には、小径路234のみに磁力線を集中させることは技術的困難を伴うことから、小径路234及び小径路234の近傍の双方に磁力線を通過させることになろう。被処理水とオゾンの双方に磁力を作用させることによって、被処理水に対して最も効率よくオゾンを溶解させることができると考えられるからである。磁石片245及び磁石片246は、7,000ガウス前後の磁力を持つネオジュウム磁石によって構成してある。磁力は強いほうがオゾン溶解効果が高いと思われるが、少なくとも3,000ガウス以上のものが望まれる。ここで、7,000ガウスの磁石を採用したのは、その調達容易性と経済性にある。7,000ガウス以上の磁力を持つ磁石(天然磁石、電磁石等)の採用を妨げる趣旨ではない。連結部材248は、磁束漏れを抑制して磁力作用が被処理水等にできるだけ集中するように、磁力透磁率(μ)の大きい部材(たとえば、鉄)によって構成してある。   A magnetic circuit 243 is fixed to the venturi tube 231 with screws (not shown). The magnetic circuit 243 connects one magnet piece 245 and the other magnet piece 246 facing each other with the venturi tube 231 interposed therebetween, and connects the one magnet piece 245 and the other magnet piece 246 to each other, and the magnet piece to the venturi tube 231. And a connecting member 248 having a U-shaped cross section (see FIG. 14) having a mounting function. The magnet piece 245 and the magnet piece 246 are configured so that the magnetic lines of force (magnetic field) pass through the small path 234 (shown by a broken line in FIG. 14; see also FIG. 16) and / or the vicinity (especially the downstream side). It is good to distribute it. However, in practice, it is technically difficult to concentrate the magnetic lines of force only on the small path 234, and therefore, the magnetic lines of force will pass through both the small path 234 and the vicinity of the small path 234. This is because it is considered that ozone can be dissolved most efficiently in the water to be treated by applying a magnetic force to both the water to be treated and ozone. The magnet piece 245 and the magnet piece 246 are composed of neodymium magnets having a magnetic force of around 7,000 gauss. It seems that the stronger the magnetic force is, the higher the ozone dissolution effect is, but at least 3,000 gauss or more is desired. Here, the reason why the 7,000 gauss magnet is adopted is its easy procurement and economical efficiency. This is not to prevent the adoption of magnets (natural magnets, electromagnets, etc.) having a magnetic force of 7,000 gauss or more. The connecting member 248 is configured by a member (for example, iron) having a large magnetic permeability (μ) so as to suppress magnetic flux leakage and concentrate the magnetic action on the water to be treated as much as possible.

(気液混合構造の作用効果)
以上の構成により、上流側大経路232を通過した被処理水は、絞り傾斜路233を通過するときに圧縮されて水圧が急激に高まり、同時に通過速度も急激に上昇する。高圧・高速のピークは、小径路234に達したときである。小径路234を通過した被処理水は、開放傾斜路235の中で急激に減圧・減速し、後続する被処理水との衝突の衝撃等を受け乱流化する。その後、被処理水は下流側大経路236を抜け、気液混合構造205の外へ出る。散気されたオゾンは、被処理水の乱流に巻き込まれ大小様々な大きさの気泡となり攪拌作用を受ける。小径路234及び少なくともその下流を流れる被処理水(オゾン)には、上記攪拌作用とともに磁気回路243の働きによる磁力作用を受ける。すなわち、被処理水の水圧を圧力頂点(ピーク)に至るまで増圧させ当該圧力頂点に至った直後に減圧させるとともに当該圧力頂点に至った被処理水にオゾンを供給する、ことを磁界の中で行うことになる。攪拌作用と磁界の磁力作用が相乗効果を生み、その結果、被処理水にオゾンが溶解し高溶解度を持った高濃度オゾン水が生成される。
(Function and effect of gas-liquid mixing structure)
With the above configuration, the water to be treated that has passed through the upstream large path 232 is compressed when passing through the throttle ramp 233, and the water pressure is rapidly increased, and at the same time, the passage speed is rapidly increased. The peak of high pressure and high speed is when the small path 234 is reached. The treated water that has passed through the small-diameter path 234 is rapidly depressurized and decelerated in the open inclined path 235, and is turbulently received by the impact of collision with the subsequent treated water. Thereafter, the water to be treated passes through the large downstream path 236 and goes out of the gas-liquid mixing structure 205. The diffused ozone is entrained in the turbulent flow of the water to be treated, becomes bubbles of various sizes, and receives a stirring action. The small-diameter path 234 and at least the water to be treated (ozone) flowing downstream thereof are subjected to the magnetic action by the action of the magnetic circuit 243 along with the stirring action. That is, the pressure of the water to be treated is increased to the pressure peak (peak), the pressure is reduced immediately after reaching the pressure peak, and ozone is supplied to the water to be treated that has reached the pressure peak. Will be done. The stirring action and the magnetic action of the magnetic field produce a synergistic effect. As a result, ozone is dissolved in the water to be treated, and high-concentration ozone water having high solubility is generated.

(溶解促進槽)
図12及び17を参照しながら、溶解促進槽206について説明する。溶解促進槽206は、天板253と底板254とによって上下端を密閉した円筒状の外壁255によって、その外観を構成してある。天板253の下面には、その下面から垂下する円筒状の内壁256を設けてある。内壁256に囲まれた空間が、被処理水を貯留するための貯留室258となる。内壁256の外径は外壁255の外径よりも小さく設定してあり、これによって、内壁256と外壁255との間に所定幅の壁間通路259が形成される。他方、内壁256の下端は、底板254まで届かず、底板254との間に所定幅の間隙を形成する。この間隙は、下端連通路257として機能する。すなわち、内壁256が囲む貯留室258は、下端連通路257を介して壁間通路259と連通している。他方、内壁256の天板253の近傍には複数の連通孔256h,256h,・・を貫通させてあり、貯留室258と壁間通路259とは各連通孔256hを介しても連通している。底板254の上面略中央には、細長の揚水管261を起立させてある。揚水管261の中空部下端は、底板254を貫通する入水孔254hと連通し、中空部上端は、揚水管261上端に形成した多数の小孔261h,・・を介して貯留室258と連通している。揚水管261の上端は、内壁256が有する連通孔256hの位置よりも僅か下に位置させてある。外壁255の高さ方向上から略4分の1付近には、排水孔255hを貫通させてある。つまり、壁間通路259は、排水孔255hを介して外部と連通している。
(Dissolution promotion tank)
The dissolution promoting tank 206 will be described with reference to FIGS. The outer appearance of the dissolution accelerating tank 206 is constituted by a cylindrical outer wall 255 whose upper and lower ends are sealed by a top plate 253 and a bottom plate 254. A cylindrical inner wall 256 is provided on the lower surface of the top plate 253 so as to hang from the lower surface. A space surrounded by the inner wall 256 serves as a storage chamber 258 for storing treated water. The outer diameter of the inner wall 256 is set to be smaller than the outer diameter of the outer wall 255, so that an inter-wall passage 259 having a predetermined width is formed between the inner wall 256 and the outer wall 255. On the other hand, the lower end of the inner wall 256 does not reach the bottom plate 254 and forms a gap having a predetermined width with the bottom plate 254. This gap functions as a lower end communication path 257. That is, the storage chamber 258 surrounded by the inner wall 256 communicates with the inter-wall passage 259 via the lower end communication passage 257. On the other hand, a plurality of communication holes 256h, 256h,... Are passed in the vicinity of the top plate 253 of the inner wall 256, and the storage chamber 258 and the inter-wall passage 259 communicate with each other through the communication holes 256h. . An elongated pumping pipe 261 is erected at the approximate center of the upper surface of the bottom plate 254. The lower end of the hollow portion of the pumping pipe 261 communicates with a water inlet hole 254h that penetrates the bottom plate 254, and the upper end of the hollow portion communicates with the storage chamber 258 via a number of small holes 261h,. ing. The upper end of the pumping pipe 261 is located slightly below the position of the communication hole 256h of the inner wall 256. A drainage hole 255h is penetrated in the vicinity of about a quarter from the height direction of the outer wall 255. That is, the inter-wall passage 259 communicates with the outside through the drain hole 255h.

天板253の略中央には、揚水孔253hを貫通させてある。揚水孔253hは、天板253の外部に配した気液分離装置265の内部に連通している。気液分離装置265は、揚水孔253hを介して貯留室258から押し上げられる被処理水と、この被処理水から脱気するオゾンとを分離排出するための脱気構造として機能する。気液分離装置265によって分離されたオゾンは、オゾン分解装置267によって分解して無害化した後に装置外部に放出するようになっている。被処理水に対するオゾン溶解度はきわめて高く、したがって、脱気するオゾンは極めて少ないが、より安全性を高めるためにオゾン分解装置267等を設けてある。揚水管261によって貯留室258内に送り込まれた被処理水は、後続する被処理水に押されて下降する。下端に達した被処理水は下端連通路257を折り返して壁間通路259内を上昇し、排水孔255hを介して外部に排水される。また、一部の被処理水は気液分離装置265内に押し上げられる。この間、熟成類似の作用によってオゾンが被処理水に溶解して高溶解度のオゾン水を生成する。他方、溶解し切れなかったり、一旦は溶解したが脱気したオゾンがある場合に、そのオゾンは気液分離装置265内に上昇しそこで分離される。したがって、被処理水から溶解しきれないオゾンは、そのほとんどを排除することができる。この結果、溶解促進槽206を通過した被処理水のオゾン溶解度は、飛躍的に高くなっている。   A pumping hole 253h is passed through substantially the center of the top plate 253. The pumping hole 253h communicates with the inside of the gas-liquid separator 265 disposed outside the top plate 253. The gas-liquid separator 265 functions as a deaeration structure for separating and discharging the water to be treated pushed up from the storage chamber 258 via the pumping hole 253h and the ozone deaerated from the water to be treated. The ozone separated by the gas-liquid separation device 265 is decomposed and detoxified by the ozone decomposition device 267 and then released to the outside of the device. The ozone solubility in the water to be treated is very high. Therefore, the amount of ozone to be deaerated is very small, but an ozone decomposing device 267 and the like are provided in order to improve safety. The treated water sent into the storage chamber 258 by the pumping pipe 261 is pushed by the subsequent treated water and descends. The water to be treated that has reached the lower end is folded back at the lower end communication passage 257, rises in the inter-wall passage 259, and is drained to the outside through the drain hole 255h. A part of the water to be treated is pushed up into the gas-liquid separator 265. During this time, ozone is dissolved in the water to be treated by an action similar to aging, and ozone water with high solubility is generated. On the other hand, when there is ozone that has not been completely dissolved or has been once dissolved but degassed, the ozone rises into the gas-liquid separator 265 and is separated there. Therefore, most of the ozone that cannot be completely dissolved from the water to be treated can be eliminated. As a result, the ozone solubility of the water to be treated that has passed through the dissolution accelerating tank 206 is dramatically increased.

(循環構造)
図12を参照しながら、循環構造について説明する。循環構造204は、気液混合構造205を通過した被処理水(既に原水からオゾン水になっている)を循環させて再度、気液混合構造205を通過させる機能を有している。再度、気液混合構造205を通過させるのは、既にオゾンを溶解させた被処理水に再度オゾンを注入することによって、オゾンの溶解度と濃度をさらに高めるためである。循環構造204は、ポンプ271を駆動源とし、貯留タンク202と溶解促進槽206を主要な構成要素とする。すなわち、ポンプ271は、貯留タンク202から配管270を介して取り出した被処理水を逆止弁272及び配管273を介して気液混合構造205に圧送する。圧送によって気液混合構造205を通過した被処理水は、配管274及び溶解促進槽206を抜け配管275を介して貯留タンク202に戻される。循環構造204は、上記した工程を必要に応じて繰り返して実施可能に構成してある。循環させる回数は、生成しようとするオゾン水のオゾン溶解度やオゾン濃度等を得るために自由に設定することができる。なお、符号276は、配管275の途中に設けたバルブを示している。バルブ276は、その開閉によって気液混合構造205の小径路234(図15参照)を通過させる被処理水の水圧を制御することを主目的として設けてある。
(Circulation structure)
The circulation structure will be described with reference to FIG. The circulation structure 204 has a function of circulating the water to be treated (which has already been changed from raw water to ozone water) that has passed through the gas-liquid mixing structure 205 and passing it again through the gas-liquid mixing structure 205. The reason why the gas-liquid mixing structure 205 is passed again is to further increase the solubility and concentration of ozone by injecting ozone again into the water to be treated in which ozone has already been dissolved. The circulation structure 204 has a pump 271 as a drive source, and a storage tank 202 and a dissolution promoting tank 206 as main components. That is, the pump 271 pumps the water to be treated taken out from the storage tank 202 through the pipe 270 to the gas-liquid mixing structure 205 through the check valve 272 and the pipe 273. The water to be treated that has passed through the gas-liquid mixing structure 205 by pressure feeding passes through the pipe 274 and the dissolution promoting tank 206 and is returned to the storage tank 202 through the pipe 275. The circulation structure 204 is configured such that the above-described steps can be repeated as necessary. The number of times of circulation can be freely set in order to obtain ozone solubility, ozone concentration, etc. of ozone water to be generated. Reference numeral 276 indicates a valve provided in the middle of the pipe 275. The valve 276 is provided mainly for controlling the water pressure of the water to be treated that passes through the small path 234 (see FIG. 15) of the gas-liquid mixing structure 205 by opening and closing thereof.

(実験例)
図12及び18を参照しながら、実験例について説明する。ここで、示す実験例は、背景技術の欄において説明した磁石の使用方法と本発明に係る磁石の使用方法の違いによって、オゾンの溶解度や濃度に著しい差が生じることを主として示すためのものである。本実験例では、本件発明に係る装置として図12に示すオゾン生成装置(以下、「本件装置」という)を使用し、比較対象となる装置として図18に示すオゾン生成装置(以下、「比較装置」という)を使用した。比較装置には、本件装置の構造と基本的に同じ構造を備えさせてあるが、磁気回路243の取付位置のみを異ならせてある。このため、図18では磁気回路を除き図12で使用する符号と同じ符号を使用し、図18に示す磁気回路には気液混合構造205の上流側にあるものに符号243aを、下流側にあるものに符号243bを、それぞれ付してある。整理すると、図12に示す本件装置は、磁気回路243と一体となった気液混合構造205を備え、図18に示す比較装置は、気液混合構造205の上流側配管に磁気回路243aを、同じく下流側配管に磁気回路243bを、それぞれ同時に又は選択的に取り付け取り外しできるように構成してある。なお、気液混合構造205として、米国マジェーインジェクター社(MAZZEI INJECTOR CORPORATION)製のモデル384を、磁気回路には7000ガウスのものを、それぞれ使用した。
(Experimental example)
An experimental example will be described with reference to FIGS. The experimental examples shown here are mainly intended to show that there are significant differences in the solubility and concentration of ozone due to the difference between the method of using the magnet described in the Background Art section and the method of using the magnet according to the present invention. is there. In the present experimental example, the ozone generating apparatus shown in FIG. 12 (hereinafter referred to as “the present apparatus”) is used as the apparatus according to the present invention, and the ozone generating apparatus (hereinafter referred to as the “comparing apparatus” shown in FIG. 18 as the apparatus to be compared. ”). The comparison device is basically provided with the same structure as that of the present device, but only the mounting position of the magnetic circuit 243 is different. Therefore, in FIG. 18, the same reference numerals as those used in FIG. 12 are used except for the magnetic circuit. In the magnetic circuit shown in FIG. 18, the reference numeral 243a is provided on the upstream side of the gas-liquid mixing structure 205, and the downstream side is indicated. Reference numerals 243b are respectively attached to some of them. To summarize, the apparatus shown in FIG. 12 includes a gas-liquid mixing structure 205 integrated with the magnetic circuit 243, and the comparison apparatus shown in FIG. 18 includes a magnetic circuit 243a in the upstream pipe of the gas-liquid mixing structure 205. Similarly, the magnetic circuit 243b is configured to be attached to and detached from the downstream pipes simultaneously or selectively. As the gas-liquid mixing structure 205, a model 384 manufactured by MAZEI INJECTOR CORPORATION was used, and a magnetic circuit of 7000 Gauss was used.

(濃度比較実験)
表3及び4を参照しながら、濃度比較実験について説明する。表3は、オゾン水のオゾン濃度と濃度上昇時間との関係を示している。表4は、表3に示すオゾン水のオゾン濃度が生成装置の運転停止後にゼロになるまでに要する時間を示している。ゼロになるまでの時間が長ければ長いほどオゾン溶解度が高いことを示す。表3及び4において、記号「□」は本件装置を用いて生成したオゾン水(以下、「本件オゾン水」という)を、記号「×」は比較装置から磁気回路のみを取り外した気液混合構造を用いて生成したオゾン水(以下、「磁気なしオゾン水」という)を、記号「△」は比較装置において気液混合構造205と磁気回路243aとにより生成したオゾン水(以下、「上流側磁気オゾン水」という)を、記号「○」は比較装置において気液混合構造205と磁気回路243bとにより生成したオゾン水(以下、「下流側磁気オゾン水」という)を、そして、記号「◇」は比較装置において気液混合構造205と磁気回路243a及び磁気回路243bの双方とにより生成したオゾン水(以下、「両側磁気オゾン水」という)を、それぞれ示している。被処理水の温度は5℃、周囲湿度は36〜43%、周囲温度は17℃であった。
(Concentration comparison experiment)
The concentration comparison experiment will be described with reference to Tables 3 and 4. Table 3 shows the relationship between the ozone concentration of ozone water and the concentration rise time. Table 4 shows the time required for the ozone concentration of the ozone water shown in Table 3 to become zero after the operation of the generator is stopped. The longer it takes to reach zero, the higher the ozone solubility. In Tables 3 and 4, the symbol “□” indicates ozone water generated using the present device (hereinafter referred to as “the present ozone water”), and the symbol “×” indicates a gas-liquid mixing structure in which only the magnetic circuit is removed from the comparison device. The ozone water (hereinafter referred to as “magnetism-free ozone water”) generated by using the reference numeral “Δ” is the ozone water generated by the gas-liquid mixing structure 205 and the magnetic circuit 243a in the comparison device (hereinafter referred to as “upstream magnetic field”). “Ozone water”), symbol “◯” indicates ozone water generated by the gas-liquid mixing structure 205 and the magnetic circuit 243b in the comparison device (hereinafter referred to as “downstream magnetic ozone water”), and symbol “◇”. 1 shows ozone water (hereinafter referred to as “both-side magnetic ozone water”) generated by the gas-liquid mixing structure 205 and both the magnetic circuit 243a and the magnetic circuit 243b in the comparison device. The temperature of the water to be treated was 5 ° C., the ambient humidity was 36 to 43%, and the ambient temperature was 17 ° C.

表3が示すように、生成装置運転開始後の生成時間35分で本件オゾン水はオゾン濃度20ppmに到達したが、同条件下において、磁気なしオゾン水はオゾン濃度8ppm前後、下流側磁気オゾン水はオゾン濃度11ppm前後、上流側磁気オゾン水はオゾン濃度12ppm前後、両側磁気オゾン水はオゾン濃度13ppm前後までしか上昇しなかった。このことから、まず、磁気回路を設けることにより設けない場合に比べてオゾン濃度を高められること、次に、同じ磁気回路を設けるとしても気液混合構造と一体化させた場合と気液混合構造以外の箇所に設けた場合とでは前者の方が後者よりも少なくとも7ppm高いオゾン水を生成可能であること、が分かった。つまり、オゾン濃度について本件オゾン水は、両側磁気オゾン水に比べて略54%((20−13)/13×100)高い、という結果を得た。   As Table 3 shows, the ozone water reached an ozone concentration of 20 ppm after a generation time of 35 minutes after the start of the generator operation. Under the same conditions, the ozone water without magnetism was around 8 ppm in ozone, and the downstream ozone water The ozone concentration was around 11 ppm, the upstream magnetic ozone water was only raised to an ozone concentration of around 12 ppm, and the double-sided magnetic ozone water was only raised to an ozone concentration of around 13 ppm. From this, first, the ozone concentration can be increased by providing a magnetic circuit as compared with the case where it is not provided, and then, even if the same magnetic circuit is provided, it is integrated with the gas-liquid mixing structure and the gas-liquid mixing structure It was found that the former can generate ozone water that is at least 7 ppm higher than the latter when it is provided at a location other than. That is, the ozone concentration of the present ozone water was approximately 54% ((20-13) / 13 × 100) higher than the double-sided magnetic ozone water.

表4が示すように、オゾン濃度20ppmに達した本件オゾン水のオゾン濃度がゼロになるまでに32時間以上要したのに対し、比較対象となるオゾン水のうち最も長くかかった両側磁気オゾン水のオゾン濃度は13ppmからゼロになるまでの時間は略3.5時間しか要しなかった。したがって、本件オゾン水は両側磁気オゾン水に比べて10倍近い時間オゾンを含有していたことになる。換言すると、両側磁気オゾン水に比べて本件オゾン水は、同じ時間をかけて同量のオゾンを注入し溶解させたオゾンを10倍近い時間保持していたことになる。本件オゾン水のオゾン溶解度の高さを端的に示している。   As Table 4 shows, it took 32 hours or more for the ozone concentration of the ozone water that reached an ozone concentration of 20 ppm to reach zero, whereas the double-sided magnetic ozone water that took the longest among the ozone waters to be compared It took only about 3.5 hours for the ozone concentration to reach zero from 13 ppm. Therefore, this ozone water contained ozone for a time nearly 10 times that of the double-sided magnetic ozone water. In other words, the present ozone water retained ozone which was injected and dissolved in the same amount of ozone over the same time for nearly 10 times as compared with the double-sided magnetic ozone water. This shows the high ozone solubility of the ozone water.

(オゾン気泡の粒径測定実験)
表5及び6を参照しながら、本件オゾン水が含有するオゾン気泡の粒径測定実験について説明する。表5及び6は、本件オゾン水に含まれるオゾン気泡の粒径分布を示す(左側縦軸参照)。本測定実験では、オゾン濃度とオゾン濃度保持時間との関係から4種類の本件オゾン水を測定対象とした。まず、オゾン濃度を3ppmと14ppmの2種類とし、次に、各濃度それぞれ当該濃度に達した直後のオゾン水(以下、各々「3ppm直後オゾン水」「14ppm直後オゾン水」という)と、当該濃度に達した後その濃度を15分間維持させたオゾン水(以下、各々「3ppm維持オゾン水」「14ppm維持オゾン水」という)と、に分けた。つまり、「3ppm直後オゾン水」「3ppm維持オゾン水」「14ppm直後オゾン水」「14ppm維持オゾン水」の4種類が、本測定実験に係る測定対象である。ここで、本測定実験に使用した本件オゾン水の原水には、水道水を0.05μm(50nm)の微粒子絶対濾過の逆浸透膜で濾過して得た純水を用いた。本実験で純水を得るために使用した装置は、セナー株式会社製超純水装置(型名:Model・UHP)である。水道水には50nm以上の不純物(たとえば、鉄分やマグネシウム)が含まれているため、濾過してない原水から生成したオゾン水を測定対象としても、そこに含まれる不純物を測定してしまい測定誤差が生じかねないので、濾過によって予め不純物を取り除いておくことによってオゾンの気泡粒径の正しい測定ができるようにするためである。水道水以外の原水、たとえば、井戸水や河川水についても同じことがいえる。オゾン気泡の粒径測定に使用した測定器は、動的光散乱式粒径分布測定装置(株式会社堀場製作所(HORIBA,Ltd):型式LB500))である。原水から不純物を濾過せずともオゾン気泡の粒径を正しく測定できる手段があれば、その手段を用いて測定可能であることはいうまでもない。
(Ozone bubble particle size measurement experiment)
With reference to Tables 5 and 6, the experiment for measuring the particle size of ozone bubbles contained in the present ozone water will be described. Tables 5 and 6 show the particle size distribution of ozone bubbles contained in the present ozone water (see the left vertical axis). In this measurement experiment, four types of ozone water were measured from the relationship between ozone concentration and ozone concentration retention time. First, the ozone concentration is made into two types of 3 ppm and 14 ppm, then, ozone water immediately after reaching each concentration (hereinafter referred to as “3 ppm ozone water” and “14 ppm ozone water” respectively) and the concentration Then, it was divided into ozone water whose concentration was maintained for 15 minutes (hereinafter referred to as “3 ppm maintenance ozone water” and “14 ppm maintenance ozone water”, respectively). That is, four types of measurement objects according to this measurement experiment are “3 ppm immediately after ozone water”, “3 ppm maintenance ozone water”, “14 ppm immediately after ozone water”, and “14 ppm maintenance ozone water”. Here, pure water obtained by filtering tap water with a reverse osmosis membrane of 0.05 μm (50 nm) fine particle absolute filtration was used as the raw water of the present ozone water used in this measurement experiment. An apparatus used for obtaining pure water in this experiment is an ultrapure water apparatus (model name: Model UHP) manufactured by Sener Corporation. Since tap water contains impurities of 50 nm or more (for example, iron and magnesium), even if ozone water generated from unfiltered raw water is measured, the impurities contained in it are measured, resulting in measurement errors. This is because it is possible to correctly measure the bubble diameter of ozone by removing impurities in advance by filtration. The same applies to raw water other than tap water, for example, well water and river water. The measuring instrument used for the particle size measurement of ozone bubbles is a dynamic light scattering particle size distribution measuring device (Horiba, Ltd .: model LB500). Needless to say, if there is a means capable of correctly measuring the particle size of ozone bubbles without filtering impurities from the raw water, the means can be used for the measurement.

まず、表5に基づいて、3ppm直後オゾン水と3ppm維持オゾン水について考察する。表5右端のグラフが3ppm直後オゾン水を示し、同じく左端のグラフが3ppm維持オゾン水を示している。3ppm直後オゾン水は、1.3μm(1300nm)〜6.0μm(6000nm)の粒径を持ったオゾン気泡を含有していることが分かった。他方、3ppm維持オゾン水は、0.0034nm(3.40nm)〜0.0050μm(5.00nm)の粒径を持ったオゾン気泡を含有していることが分かった。   First, based on Table 5, the ozone water immediately after 3 ppm and the 3 ppm maintenance ozone water will be considered. The graph on the right side of Table 5 shows ozone water immediately after 3 ppm, and the graph on the left side similarly shows 3 ppm maintained ozone water. It was found that the ozone water immediately after 3 ppm contained ozone bubbles having a particle size of 1.3 μm (1300 nm) to 6.0 μm (6000 nm). On the other hand, it was found that the 3 ppm maintained ozone water contained ozone bubbles having a particle size of 0.0034 nm (3.40 nm) to 0.0050 μm (5.00 nm).

次に、表6に基づいて14ppm直後オゾン水と14ppm維持オゾン水について考察する。表6右端のグラフが14ppm直後オゾン水を示し、同じく左端のグラフが14ppm維持オゾン水を示している。14ppm直後オゾン水は、2.3μm(2300nm)〜6.0μm(6000nm)の粒径を持ったオゾン気泡を含有していることが分かった。他方、14ppm維持オゾン水は、0.0034nm(3.40nm)〜0.0058μm(5.80nm)の粒径を持ったオゾン気泡を含有していることが分かった。   Next, 14 ppm ozone water and 14 ppm maintenance ozone water will be considered based on Table 6. The graph on the right side of Table 6 shows ozone water immediately after 14 ppm, and the graph on the left side similarly shows 14 ppm maintenance ozone water. It was found that the ozone water immediately after 14 ppm contained ozone bubbles having a particle size of 2.3 μm (2300 nm) to 6.0 μm (6000 nm). On the other hand, it was found that the 14 ppm maintained ozone water contained ozone bubbles having a particle size of 0.0034 nm (3.40 nm) to 0.0058 μm (5.80 nm).

上記実験から明らかになった第1の点は、同じ濃度を持ったオゾン水であっても、当該濃度に達した直後のオゾン水(直後オゾン水)と当該濃度を所定時間維持したオゾン水(維持オゾン水)とでは含有されるオゾン気泡の粒径(以下、「気泡粒径」という)が異なるということである。3ppmオゾン水の場合、直後オゾン水の気泡粒径最小値は、維持オゾン水の気泡粒径最大値の、260倍(1300/5.0)の大きさを持っている。同様に14ppmオゾン水の場合は、約400倍(2300/5.8)の大きさを持っている。つまり、当該濃度を所定時間維持すること、すなわち、被処理水であるオゾン水を循環させることによって気泡粒径を小さくすることができるということである。気泡粒径が1000nm以下であること、好ましくは500nm以下であること、さらに好ましくは気泡粒径50nm未満のオゾン気泡であればより安定して水溶液中に浮遊させることができる。本願発明に係るオゾン水処理方法によれば、生成されるオゾン気泡の粒径Rが、50nm未満(0<R<50nm)のオゾン気泡を含有するオゾン水、すなわち、溶解度の高いオゾン水を得られることが分かった。含有するオゾン気泡が50nm〜1000nmのオゾン水は、上記した含有するオゾン気泡の粒径50nm未満のオゾン水を生成する過程で得ることができる。すなわち、循環させることなく生成したオゾン水や循環させる時間を短くしたオゾン水は、循環させて生成したオゾン水や循環時間の長いオゾン水に比べて、より粒径が大きいから、必要な粒径に併せて循環の有無や循環時間を調整するとよい。また、これら以外にも、循環系の水圧やベンチュリ管に作用させる磁石の強弱、供給オゾンの濃度や供給量、その他、生成する際の雰囲気等により変動することが考えられる。これが、実験から明らかになった第2の点である。なお、本実験によれば、オゾン気泡の粒径Rの実測最低値は3.4nmであり、それ以下の値は計測されていない。計測されないのは測定装置の測定能力の限界に起因すると思われる。他方、オゾン気泡の粒径Rは、濃度達成直後に比べ濃度維持後の方が小さくなっていることから、粒径小型化の延長線上には限りなくゼロに近い粒径Rを持ったオゾン気泡が存在しうることが容易に想像できる。   The first point clarified from the above experiment is that even if ozone water has the same concentration, ozone water immediately after reaching the concentration (immediately ozone water) and ozone water that maintains the concentration for a predetermined time ( This means that the particle size of ozone bubbles contained (hereinafter referred to as “bubble particle size”) is different from that of (maintained ozone water). In the case of 3 ppm ozone water, the minimum value of the bubble diameter of ozone water immediately after is 260 times (1300 / 5.0) the maximum value of the bubble diameter of maintenance ozone water. Similarly, in the case of 14 ppm ozone water, it has a size of about 400 times (2300 / 5.8). That is, it is possible to reduce the bubble particle size by maintaining the concentration for a predetermined time, that is, by circulating ozone water as the water to be treated. If the bubble diameter is 1000 nm or less, preferably 500 nm or less, and more preferably ozone bubbles having a bubble diameter of less than 50 nm, they can be more stably suspended in the aqueous solution. According to the ozone water treatment method of the present invention, ozone water containing ozone bubbles having a particle diameter R of less than 50 nm (0 <R <50 nm), that is, ozone water having high solubility is obtained. I found out that Ozone water containing ozone bubbles of 50 nm to 1000 nm can be obtained in the process of generating ozone water having a particle diameter of less than 50 nm. In other words, ozone water generated without circulation or ozone water with a short circulation time has a larger particle size than ozone water produced by circulation or ozone water with a long circulation time. In addition, the presence or absence of circulation and the circulation time may be adjusted. In addition to these, it may be fluctuated depending on the water pressure in the circulation system, the strength of the magnet acting on the venturi tube, the concentration and supply amount of the supplied ozone, and the atmosphere at the time of generation. This is the second point that has become apparent from the experiment. In addition, according to this experiment, the measured minimum value of the particle size R of the ozone bubbles is 3.4 nm, and a value less than that is not measured. It is thought that the reason why the measurement is not performed is due to the limit of the measurement capability of the measurement device. On the other hand, since the particle size R of the ozone bubbles is smaller after the concentration is maintained than immediately after the concentration is achieved, the ozone bubbles having a particle size R that is almost zero on the extension line of the particle size reduction. Can be easily imagined.

(pH測定実験)
なお、上記4種類のオゾン水、すなわち、「3ppm直後オゾン水」「3ppm維持オゾン水」「14ppm直後オゾン水」及び「14ppm維持オゾン水」についてpH測定実験を行った。その結果は、表5及び6に線グラフで示してある(右側縦軸参照)。いずれのオゾン水についても、オゾン溶解の前後においてpH7.3前後を示した。すなわち、オゾン溶解は原水のpHにほとんど変化を与えないことがわかった。井戸水や水道水は概ね中性(pH6.5〜7.5)を示すことから、気液混合方式によって生成した本件オゾン水は、pHを調整するための添加物を添加しなくても中性を示すことがわかった。もっとも、原水がアルカリ性である場合は、オゾン溶解がオゾン水のpHを変化させないことからアルカリ性のオゾン水が生成される場合もあり得よう。
(PH measurement experiment)
A pH measurement experiment was performed on the above four types of ozone water, that is, “3 ppm ozone water”, “3 ppm maintenance ozone water”, “14 ppm ozone water” and “14 ppm maintenance ozone water”. The results are shown as line graphs in Tables 5 and 6 (see the right vertical axis). Any ozone water showed a pH of around 7.3 before and after ozone dissolution. That is, it was found that ozone dissolution hardly changes the pH of raw water. Well water and tap water are generally neutral (pH 6.5-7.5), so the ozone water produced by the gas-liquid mixing method is neutral even without the addition of additives for adjusting the pH. It was found that However, when the raw water is alkaline, it may be possible to generate alkaline ozone water because ozone dissolution does not change the pH of the ozone water.

上記実験結果を総括する。上記実験対象となった本件オゾン水は、何ら添加物を加えることなく原水にオゾンを混合させるという気液混合によって生成されたものである。さらに、オゾン溶解度が高いため常圧下においても容易にオゾンが脱気しない。したがって、無添加とオゾン脱気がない点で、たとえば、家畜や人体に散布しても安全である。また、オゾン濃度を極めて高くすることができるので、本件オゾン水を使用すれば、効率のよい洗浄・殺菌効果等を得ることができる。   The above experimental results are summarized. The present ozone water that was the subject of the experiment was generated by gas-liquid mixing in which ozone was mixed with raw water without adding any additives. Furthermore, ozone is not easily degassed even under normal pressure because of high ozone solubility. Therefore, it is safe even if it is sprayed on livestock or the human body, for example, in terms of no addition and no ozone degassing. In addition, since the ozone concentration can be made extremely high, an efficient cleaning / sterilizing effect and the like can be obtained by using the present ozone water.

図20に基づいて説明する。オゾン水生成装置305は、オゾン発生装置305a、磁石付きベンチュリ管305b、温度保持装置305c、貯留タンク305dを含めて構成してあり、貯留タンク305dから配管305eを介してオゾン水処理構造307へオゾン水を供給可能に構成してある。オゾン水処理構造307は、配管307aを介して供給される水をスタティックミキサー307b内でオゾン水と攪拌混入(オゾン水処理)するように構成してある。スタティックミキサー307bを通過した処理後水は、後段の水処理槽309に送られるようにしてある。スタティックミキサーの代わりにベンチュリ管(エジェクター)を用いることができるし、タンク内に貯留した水にオゾン水を混入するオゾン水処理もある。   This will be described with reference to FIG. The ozone water generator 305 includes an ozone generator 305a, a venturi tube with magnet 305b, a temperature holding device 305c, and a storage tank 305d. It is configured to be able to supply water. The ozone water treatment structure 307 is configured to stir and mix (ozone water treatment) the water supplied through the pipe 307a with the ozone water in the static mixer 307b. The treated water that has passed through the static mixer 307b is sent to a subsequent water treatment tank 309. A venturi tube (ejector) can be used instead of the static mixer, and there is ozone water treatment in which ozone water is mixed into water stored in the tank.

オゾン水処理装置を備える水浄化装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a water purification apparatus provided with an ozone water treatment apparatus. オゾン水生成装置を備えるオゾン水処理装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an ozone water treatment apparatus provided with an ozone water production | generation apparatus. 図2に示すオゾン水処理装置を構成する部材及び構造の相関図である。It is a correlation diagram of the member and structure which comprise the ozone water treatment apparatus shown in FIG. 図2に示す原水細分化構造の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the raw water subdivision structure shown in FIG. 第1渦流ポンプの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a 1st vortex pump. 第2渦流ポンプの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a 2nd eddy current pump. エジェクターの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of an ejector. スタティックミキサーの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a static mixer. サイクロンの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a cyclone. オゾン水生成装置の第1変形例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the 1st modification of an ozone water production | generation apparatus. 渦流ポンプの変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of an eddy current pump. エジェクターの変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a modification of an ejector. オゾン水生成装置の第2変形例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the 2nd modification of an ozone water production | generation apparatus. 気液混合構造の正面図である。It is a front view of a gas-liquid mixing structure. 図14に示す気液混合構造の左側面図である。It is a left view of the gas-liquid mixing structure shown in FIG. 図15に示す気液混合構造のX−X断面図である。It is XX sectional drawing of the gas-liquid mixing structure shown in FIG. 一部を省略した気液混合構造の平面図である。It is a top view of the gas-liquid mixing structure which abbreviate | omitted one part. 溶解促進槽の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a dissolution promotion tank. 比較実験を行うためのオゾン水生成装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the ozone water production | generation apparatus for performing a comparative experiment. 図1に示す水浄化装置に適用したオゾン水生成装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the ozone water production | generation apparatus applied to the water purification apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 オゾン水処理装置
1A オゾン水処理装置
3 取水バルブ
4 配管
5 オゾン水生成装置
7 加圧ポンプ
9 ノズル(ノズル群)
11 原水細分化構造
11a ケーシング
11b パッキン
11c 磁石(炭素チップ群、超音波発生装置)
13 オゾン溶解構造
15 貯留タンク
16 配管
17 配管
19 オゾン供給構造(オゾン供給装置)
20 配管
21 循環構造
22 逆止弁
23 バルブ
31 第1渦流ポンプ
31´ 第2渦流ポンプ
31´A 渦流ポンプ
32 ポンプ本体
32a 吸入部
32b 吐出部
32d 昇圧通路
32e 吸入路
32f 吐出路
32m 磁石
33 インペラ
33a インペラ本体
33b 羽根片
33c 羽根溝
33d 回転軸
34 オゾン帰還部
34a 帰還路
35 エジェクター
35A エジェクター
36 ベンチュリ管
36a 入路
36b 出路
36c 細径路
36m 磁石
37 オゾン供給パイプ
37a 供給路
38 小径路
41 スタティックミキサー
41a 流管
41b 邪魔板群
42 配管
46 配管
51 スタティックミキサー
52 配管
55 サイクロン
56 サイクロン本体
56a 上部空間
57 気液分離装置
61 オゾン水帰還管
63 温度保持装置
65 オゾン帰還管
70 配管
71 逆止弁
103 送水ライン
104 電磁弁
105 散布ライン
107 戻しライン
109 フィルター
201 オゾン水生成装置
202 貯留タンク
203 オゾン供給構造
204 循環構造
205 気液混合構造
206 溶解促進槽
207 温度保持構造
231 ベンチュリ管
232 上流側大径路
233 絞り傾斜路
234 小径路
235 開放傾斜路
236 下流側大径路
239 オゾン供給パイプ
243 磁気回路
245 一方の磁石片
246 他方の磁石片
265 気液分離装置
267 オゾン分解装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ozone water treatment apparatus 1A Ozone water treatment apparatus 3 Water intake valve 4 Piping 5 Ozone water production | generation apparatus 7 Pressure pump 9 Nozzle (nozzle group)
11 Raw water subdivision structure 11a Casing 11b Packing 11c Magnet (carbon chip group, ultrasonic generator)
13 Ozone dissolution structure 15 Storage tank 16 Piping 17 Piping 19 Ozone supply structure (ozone supply device)
20 piping 21 circulation structure 22 check valve 23 valve 31 first vortex pump 31 'second vortex pump 31'A vortex pump 32 pump body 32a suction section 32b discharge section 32d boost passage 32e suction path 32f discharge path 32m magnet 33 impeller 33a Impeller body 33b Blade piece 33c Blade groove 33d Rotating shaft 34 Ozone return part 34a Return path 35 Ejector 35A Ejector 36 Venturi pipe 36a Inlet path 36b Outlet path 36c Narrow path 36m Magnet 37 Ozone supply pipe 37a Supply path 38 Small path 41 Static mixer 41 Pipe 41b Baffle plate group 42 Piping 46 Piping 51 Static mixer 52 Piping 55 Cyclone 56 Cyclone main body 56a Upper space 57 Gas-liquid separator 61 Ozone water return pipe 63 Temperature holding device 65 Return pipe 70 Pipe 71 Check valve 103 Water supply line 104 Solenoid line 105 Spray line 107 Return line 109 Filter 201 Ozone water generator 202 Storage tank 203 Ozone supply structure 204 Circulation structure 205 Gas-liquid mixing structure 206 Dissolution promotion tank 207 Temperature maintenance Structure 231 Venturi pipe 232 upstream large diameter path 233 throttle ramp 234 small diameter path 235 open slope 236 downstream large diameter path 239 ozone supply pipe 243 magnetic circuit 245 one magnet piece 246 other magnet piece 265 gas-liquid separator 267 ozone decomposition apparatus

Claims (13)

含有オゾン気泡の粒径Rが0<R≦1000nmであるオゾン水を、添加物を含めない気液混合方法によって生成するオゾン水生成工程と、
当該オゾン水生成工程において生成したオゾン水を用いて被処理物を処理するオゾン水処理工程と、を含めてなる
ことを特徴とするオゾン水処理方法。
An ozone water generating step for generating ozone water in which the particle size R of the contained ozone bubbles is 0 <R ≦ 1000 nm by a gas-liquid mixing method not including an additive;
An ozone water treatment process for treating an object to be treated using the ozone water produced in the ozone water production process.
含有オゾン気泡の粒径Rが0<R≦500nmであるオゾン水を、添加物を含めない気液混合方法によって生成するオゾン水生成工程と、
当該オゾン水生成工程において生成したオゾン水を用いて被処理物を処理するオゾン水処理工程と、を含めてなる
ことを特徴とするオゾン水処理方法。
An ozone water generating step of generating ozone water having a particle size R of contained ozone bubbles of 0 <R ≦ 500 nm by a gas-liquid mixing method not including an additive;
An ozone water treatment process for treating an object to be treated using the ozone water produced in the ozone water production process.
含有オゾン気泡の粒径Rが0<R≦50nmであるオゾン水を、添加物を含めない気液混合方法によって生成するオゾン水生成工程と、
当該オゾン水生成工程において生成したオゾン水を用いて被処理物を処理するオゾン水処理工程と、を含めてなる
ことを特徴とするオゾン水処理方法。
An ozone water generating step of generating ozone water having a particle size R of contained ozone bubbles of 0 <R ≦ 50 nm by a gas-liquid mixing method not including an additive;
An ozone water treatment process for treating an object to be treated using the ozone water produced in the ozone water production process.
前記オゾン水生成工程では、小径路を有するベンチュリ管に原料水を通過させ、かつ、ベンチュリ管にオゾンを供給するとともに、当該ベンチュリ管の少なくとも小径路に磁力を作用させる
ことを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載のオゾン水処理方法。
In the ozone water generation step, raw water is passed through a venturi pipe having a small path, ozone is supplied to the venturi pipe, and a magnetic force is applied to at least the small path of the venturi pipe. The ozone water treatment method according to any one of 1 to 3.
前記ベンチュリ管を通過した原料水を循環させ、オゾンを供給しながら前記ベンチュリ管を少なくとも1回再通過させる
ことを特徴とする請求項4記載のオゾン水処理方法。
The ozone water treatment method according to claim 4, wherein the raw water that has passed through the venturi pipe is circulated, and the venturi pipe is re-passed at least once while supplying ozone.
前記循環させた原料水を貯留タンクに一旦貯留する
ことを特徴とする請求項4記載のオゾン水処理方法。
The ozone water treatment method according to claim 4, wherein the circulated raw material water is temporarily stored in a storage tank.
前記貯留タンクに貯留した原料水を、一旦取り出して5〜15℃の範囲に保持する
ことを特徴とする請求項6記載のオゾン水処理方法。
7. The ozone water treatment method according to claim 6, wherein the raw water stored in the storage tank is once taken out and held in a range of 5 to 15 ° C.
オゾンを供給した後の原料水を溶解促進槽に一旦貯留してオゾン溶解を促進する
ことを特徴とする請求項4乃至7いずれか記載のオゾン水処理方法。
The ozone water treatment method according to any one of claims 4 to 7, wherein the raw water after ozone is supplied is temporarily stored in a dissolution accelerating tank to promote ozone dissolution.
前記溶解促進槽に貯留した原料水から脱気したオゾンを、当該溶解促進槽外部へ排出する
ことを特徴とする請求項8記載のオゾン水処理方法。
The ozone water treatment method according to claim 8, wherein ozone deaerated from the raw water stored in the dissolution accelerating tank is discharged to the outside of the dissolution accelerating tank.
前記オゾン水生成工程では、磁界中において、原料水の水圧を圧力頂点に至るまで増圧させ当該圧力頂点に至った直後に減圧させるとともに当該圧力頂点に至った原料水にオゾンを供給する工程を含めてなる
ことを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載のオゾン水処理方法。
In the ozone water generating step, in the magnetic field, the step of increasing the water pressure of the raw material water until reaching the top of the pressure, reducing the pressure immediately after reaching the top of the pressure, and supplying ozone to the raw water reaching the top of the pressure. The ozone water treatment method according to any one of claims 1 to 3, wherein the ozone water treatment method is included.
前記オゾン水処理工程では、被処理物である水又は温水に前記オゾン水を注入するオゾン水注入工程を含めてなる
ことを特徴とする請求項1乃至10いずれか記載のオゾン水処理方法。
The ozone water treatment method according to any one of claims 1 to 10, wherein the ozone water treatment step includes an ozone water injection step of injecting the ozone water into water to be processed or hot water.
前記オゾン水注入工程では、オゾン水注入を水又は温水とともに攪拌しながら行う
ことを特徴とする請求項11記載のオゾン水処理方法。
The ozone water treatment method according to claim 11, wherein in the ozone water injection step, the ozone water injection is performed while stirring with water or warm water.
前記オゾン水注入工程を、エジェクター又はスタティックミキサーを通過させた水に前記オゾン水を注入させることによって行う
ことを特徴とする請求項12記載のオゾン水処理方法。
The ozone water treatment method according to claim 12, wherein the ozone water injection step is performed by injecting the ozone water into water that has passed through an ejector or a static mixer.
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