JP2014058424A - オゾナイザとこれを用いた液体浄化装置並びに処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特に小規模の植物栽培の養液や水槽内の液体などの除菌浄化に有用であり、簡単な構造により全体を小型化しつつ機能的に除菌浄化して生物の生育促進を図ることができるオゾナイザとこれを用いた液体浄化装置並びに処理方法を提供する。
【解決手段】高電圧電極の細径状の金属棒３の外周に放電空間である空隙Ｇを介して円筒状の誘電体４を同芯状に配設する。誘電体４の外周面４ａにアース機能を有する薄膜状の放熱性シート５を密接状態に巻装してオゾン発生体２を構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、オゾナイザに関し、特に、小規模の植物栽培や家庭菜園などの植物を養液栽培するときの養液や、飼育魚の水槽内の液体を除菌浄化する場合などに適したオゾナイザと、これを用いた液体浄化装置並びに処理方法に関する。

従来より、植物を養液栽培したり飼育魚の水槽内の液体を浄化したりする場合、一般的にオゾナイザでオゾンを発生させ、そのオゾンにより除菌浄化することが有効であることが知られている。
この種のオゾナイザとしては、例えば、特許文献１のオゾン発生装置が提案されている。このオゾン発生装置にはオゾン発生管が設けられ、このオゾン発生管は、一方の電極を構成する金属管とその内周にガラス管などの絶縁層からなる誘電体円筒が形成された外管と、この外管と同軸に配されて他方の電極となる内管とからなっている。ここで、オゾンを大量に発生させる場合には、装置本体の温度が大きく上昇するため、これを防ぐ必要がある。特許文献１のオゾン発生装置では、オゾン発生管に外管外壁面の温度を所定温度に調整するための装置が設けられ、この装置により温度上昇を防ごうとしている。また、特許文献１における従来技術では、オゾン発生管の外管の外壁に温度上昇防止用の放熱フィンが設けられている。

特許文献２は、水耕栽培により大量の植物を栽培する場合に適した養液栽培システムであり、この養液栽培システムにオゾン発生ユニットが用いられている。このオゾン発生ユニットでは、金属棒の外周にガラス等からなる円筒状の誘電体が設けられた構造になっており、金属棒と誘電体との隙間が放電空間となりこの放電空間を介してオゾンを発生可能になっている。

ところで、近年、震災などの自然災害の影響やエコロジーの観点などから、例えば養液栽培の分野では露地栽培から施設園芸に注目が集まり、大規模植物工場だけでなく、例えば、２〜３坪規模程度の小規模植物工場や家庭菜園などの需要も見込まれている。このような小規模の植物栽培の要望を受け、養液浄化用のオゾナイザの小型化も望まれている。

特開昭６３−５０３０４号公報 特開２００９−２４７３０３号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２のオゾン発生装置は、小規模植物工場や家庭菜園、或は飼育魚用の小型の水槽内などでの使用を前提としておらず、比較的大量の被処理流体をオゾンにより除菌浄化処理する構成であることから、構造が複雑になり全体が大型化していた。
例えば、特許文献１のオゾン発生装置では、外管である金属管を冷却するためにフィンや温度調整装置を設けていることで構造が複雑化し、これらのフィンなどの配置スペースも必要になるために装置全体が大型化していた。さらに、このオゾン発生装置では、金属管の内壁にガラスを溶着又はライニングにより施した構造であるため、その寸法精度を維持しながら形成することが困難になっていた。

特許文献２におけるオゾン発生ユニットでは、円筒状誘電体の外周に養液が流れ、この養液がユニットに対して冷却とアースの機能を兼ねる構成であるため、小型化するためには構造が複雑になり、部品点数を少なくすることも難しい。しかも、円筒状誘電体の外周に液体を流すために、オゾン発生ユニットに水用の配管と空気用の配管の両方を接続する必要があり小型化には限界があった。さらに、小型化した場合には通水部分の流下面積が小さくなってこの狭い通水部分に流体が詰まりやすくなることから、流体の流れが悪くなってオゾン発生能力に悪影響を及ぼしたり故障につながるおそれもある。
上記のように、特許文献１や特許文献２のようなオゾン発生装置は、大流量の水処理に対応させるために構造を簡略化したり部品点数を少なくすることは難しく、小型化には適していない。

本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、特に小規模の植物栽培の養液や水槽内の液体などの除菌浄化に有用であり、簡単な構造により全体を小型化しつつ機能的に除菌浄化して生物の生育促進を図ることができるオゾナイザとこれを用いた液体浄化装置並びに処理方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、高電圧電極の細径状の金属棒の外周に放電空間である空隙を介して円筒状の誘電体を同芯状に配設し、この誘電体の外周面にアース機能を有する薄膜状の放熱性シートを密接状態に巻装してオゾン発生体を構成したオゾナイザである。

請求項２に係る発明は、放熱性シートは、熱伝導率及び導電率が良好で薄膜状の放熱性シートであり、この放熱性シートの巻装端部をオゾン発生体の放熱機能を有する取付部材又はオゾン発生体を内蔵する筐体に接続したオゾナイザである。

請求項３に係る発明は、オゾン発生体の一側に乾燥空気流入口を、他側にオゾンの流出口を設けたオゾナイザである。

請求項４に係る発明は、オゾン発生体よりオゾンを被処理水の流路にエジェクタを介して供給した被処理水を、紫外線機能と光触媒機能を有する酸化促進体に流入させて浄化するようにしたオゾナイザを用いた液体浄化装置である。

請求項５に係る発明は、酸化促進体に紫外線照度センサを設置し、このセンサからの情報に基づき被処理水内の減少成分を補給するようにした液体浄化装置である。

請求項６に係る発明は、養液栽培の養液又は飼育魚の水槽の液体に、浄化した処理水を液体浄化装置で循環させて被処理水を浄化するようにした処理方法である。

請求項１に係る発明によると、金属棒の外周に空隙を介して円筒状誘電体を同芯状に配設し、この誘電体の外周面に薄膜状の放熱性シートを巻装していることで、高電圧の接地極と放熱の両方をこの一つの部品で構成でき、小規模の植物栽培の養液や飼育魚の水槽内の水に対して十分なオゾン発生機能を発揮しつつ簡単な構造により全体を小型化でき、組立ても容易におこなえる。この構造により養液や水を機能的に除菌浄化して生物の生育促進を図ることができる。

請求項２に係る発明によると、放熱性シートの熱伝導率及び導電率が良好であり、この放熱性シートが薄膜状であることから、空隙での放電で発生した熱を効率よく伝導して取付部材又は筐体を介して外部に逃がすことができ、かつ、空隙内での放電性を高めて高効率で大量のオゾンを発生させることが可能となる。

請求項３に係る発明によると、オゾン発生体の全長を利用しながら乾燥空気のオゾンを供給することができ、オゾン発生体を径方向にコンパクト化しながら長さ方向に配置された高電圧電極である金属棒により濃度の濃いオゾンを供給できる。

請求項４に係る発明によると、エジェクタによりオゾンを細かい気泡状態で被処理水に溶け込ませながら混合させることができ、酸化促進体の紫外線機能と光触媒機能によりこの被処理水を除菌浄化処理してより機能性の高い処理水を得ることが可能になる。
さらに、被処理水を砂・砂利等のろ過材でろ過するタイプのろ過装置に対して、液体浄化装置を接続するようにすれば、このろ過装置内によりろ過した細菌類や内部に付着したぬめり等を液体浄化装置で除去することが可能になり、ろ過装置としての寿命を延ばすことが可能になる。

請求項５に係る発明によると、酸化促進体の大型化により酸化沈殿して不足しやすくなる減少成分を紫外線線照度センサからの情報に基づき補給でき、レタスなどの植物の生育に重要なＦｅやＭｇなどの養分を常時含有させることができる。

請求項６に係る発明によると、養液栽培の養液又は水槽の液体がオゾンにより酸性化することを防ぎながら、処理水を液体浄化装置で循環させて生物の効果的な生育促進を図ることができる。

本発明におけるオゾナイザの一実施形態を示した縦断面図である。 図１の分離斜視図である。 オゾナイザの要部断面図である。 （ａ）は、オゾナイザを直列につないだ状態を示す概念図である。（ｂ）は、オゾナイザを並列につないだ状態を示す概念図である。 （ａ）は、ヘッダによりオゾナイザを直列につないだ状態を示す概念図である。（ｂ）は、ヘッダによりオゾナイザを並列につないだ状態を示す概念図である。 オゾナイザを並べて配置した状態を示す断面図である。 液体浄化装置の概略模式図である。 液体浄化装置の概念図である。 （ａ）は、養液栽培システムの一例を示す概念図である。（ｂ）は、養液栽培システムの他例を示す概念図である。

以下に、本発明におけるオゾナイザとこれを用いた液体浄化装置並びに処理方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１においては、本発明におけるオゾナイザの一実施形態を示しており、図２においては、図１の分離斜視図を示している。
図に示すように、本発明におけるオゾナイザ本体１はオゾン発生体２を有し、このオゾン発生体２は、金属棒３、誘電体４、放熱性シート５により構成されている。

オゾン発生体２において、金属棒３は、高電圧電極として例えばＳＵＳ３０４等のステンレス材料又はチタンにより設けられる。金属棒３の形状としては、例えば、外径φ７ｍｍ程度、長さ５５ｍｍ程度に設けられ、長さに比較して外径が小さい細径状に形成される。金属棒３の長さを５５ｍｍに設けた場合には、５００ｍｇ／ｈ程度のオゾン発生量が確保される。オゾン発生量としては、３００ｍｇ／ｈ程度確保すればよく、この場合、金属棒３の長さを３０〜３５ｍｍ程度まで短く形成できる。

図３において、誘電体４は円筒状に形成され、金属棒３の外周に空隙Ｇを介して同芯状に配設される。この空隙Ｇは、０．５ｍｍ程度の間隔によって設けられ、この空隙Ｇが放電空間となる。
誘電体４は、例えば、ホウケイ酸ガラスなどのガラス管からなり、例えば、外径φ１０ｍｍ、肉厚１ｍｍ、長さ８０ｍｍ程度の寸法に設けられる。このように誘電体４をホウケイ酸ガラスにより形成した場合には熱衝撃に強くなり、このホウケイ酸ガラスと同様に熱衝撃に強い石英ガラスやセラミックを材料にした場合と比較して安価となる。さらに、寸法精度についても石英ガラス管に比べて公差を少なくできるため、空隙Ｇの幅を安定させることができる。

図３に示すように、誘電体４の外周面４ａには、アース機能を有する薄膜状の放熱性シート５が密接状態に巻装される。放熱性シート５は、熱伝導率が良好の材料により形成され、空隙Ｇでの放電により発生した熱を効率よく放熱する機能を発揮できるようになっている。放熱性シート５は、導電率も良好であり、空隙Ｇで放電させるための接地極の機能も有している。このように放熱と接地極との機能を放熱性シート５による一つの部品にできるためコストダウンを図ることができる。

放熱性シート５は、例えば、熱伝導率及び導電率が良好なグラファイトシートからなり、本実施形態では、厚さ１７μｍ程度の薄膜状のグラファイトシートからなっている。グラファイトシート５は、より薄膜状であるときに熱伝導率および導電率を向上でき、本実施形態では、面方向の熱伝導率１７５０Ｗ（ｍ・Ｋ）、導電率２００００Ｓ／ｃｍになっている。放熱性シート５は、特に面方向の熱伝導率を重視する場合には、上述のようなグラファイトシートが好ましく、また、放電量が少ない仕様のオゾナイザに用いる場合には、グラファイト以外の材料、例えば、銅テープ、アルミテープなどにより形成でき、この場合にも放熱及び接地の機能を有している。

グラファイトシート５の誘電体４への巻装側には図示しない接着剤が塗布され、この接着剤は、例えば、アクリル系であることが好ましい。接着剤をアクリル系とした場合、例えば、耐熱温度１００〜１５０℃程度のものを用いることで耐熱性を向上できる。グラファイトシート５の巻装端部５ａは、オゾン発生体２を内蔵するための図３に示した筐体７に接着剤を介して接続される。この接着剤の層の厚さは、例えば１０〜３０μｍであり、所定の熱伝導性、導電性を確保しつつ接着性を重視する場合には３０μｍ、より熱伝導性、導電性を重視する場合には１０μｍなどが選択される。グラファイトシート５は、図３の実線に示すようにオゾナイザの上方で筐体７に接続する以外にも、破線に示すようにオゾナイザの下方で接続することもでき、この場合、上方で接続した場合に比して、滞留領域Ｅがないため、よりよい放熱をおこなうことができる。

グラファイトシート５は、オゾン発生体２の放熱機能を有する取付部材に接続されていてもよく、この場合、この取付部材を筐体７と一体に設けるか、或は別体に設けることもできる。図３においては、取付部材８が筐体７に一体に設けられている。筐体７や取付部材８は、オゾナイザ本体を保持する部分のみがアルミ材料等の放熱機能の高い材料で形成されているとよい。

図１に示すように、オゾナイザ本体１の両側には略円筒状の接続部材１０、１０が設けられている。接続部材１０は、誘電体４を取付け可能な貫通孔１１が軸方向に設けられ、この貫通孔１１を介して接続部材１０の内部に金属棒３が装着された誘電体４が取付けられる。
両側の接続部材１０、１０において、一側には乾燥空気流入口１２、他側にはオゾンの流出口１３が設けられ、これらの乾燥空気流入口１２、オゾン流出口１３がオゾン発生体２における空隙Ｇと連通している。オゾン発生体２は、接続部材１０を介して外部の流路と接続され、乾燥空気流入口１２側から乾燥空気を流入させてオゾン流出口１３からオゾンを含んだ空気を供給可能になっている。

オゾナイザ本体１は、上記の各部品以外にも、ポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂製からなる円筒状のスペーサ１５、導電体であるボルト１６ａ、絶縁体であるボルト１６ｂ、ナット１７、シールワッシャ１８、Ｏリング１９を有している。ボルト１６ａは、図示しない電源と接続される。

図１、図２において、オゾナイザ本体１を組み立てる場合には、金属棒３の両側にボルト１６をねじ込み、このボルト１６にスペーサ１５を被せた状態で誘電体４を金属棒３の外周側に装着し、これらの両側を内周側にＯリング１９を装着した接続部材１０の貫通孔１１に挿入させる。次いで、スペーサ１５の端面１５ａを接続部材１０の貫通孔１１に挿入しつつ、シールワッシャ１８を介してボルト１６にナット１７を螺着することでこれらを一体化できる。誘電体４の端面４ｂと接続部材１０との間には空間を設けており、オゾナイザ本体１の組立の際に誘電体４に軸方向の力が加わることを防いでいる。

その後、誘電体４の外周面４ａにグラファイトシート５を取付ける。この場合、グラファイトシート５の片面に塗布された接着剤により、このグラファイトシート５を誘電体４に巻装するだけでその外周面４ａに密着状態で接着される。グラファイトシート５と誘電体４とが密着していない部分があると、この部分が空気層、すなわち絶縁層となってしまい、オゾンが発生しない領域を形成してしまう。グラファイトシート５は、接着材の層により誘電体４との間に空気層の残留を防ぎつつ貼り付けられるため、誘電体４の外周面４ａ全体でオゾンを発生させることができる。

放熱性シート５は、金属棒３の外周全面に対向するよう、その幅Ｗを金属棒３の長さ（本実施形態では５５ｍｍ）と同等以上に設定し、誘電体４の外周面４ａに取付ける。これにより、金属棒３の全長にわたってオゾンを発生させることができる。本実施形態における幅Ｗは、金属棒３の長さより長く、両接続部材１０、１０同士の間隔Ｔよりもやや短い寸法に設定されている。
オゾナイザ本体１の組立後には、接続部材１０を筐体７に図示しないねじで固定し、グラファイトシート５の巻装端部５ａを筐体７に貼り付けて固定する。

本発明のオゾナイザは、上記のように細径状の金属棒３の外周に空隙Ｇを介して円筒状の誘電体４を同芯状に配設し、この誘電体４の外周面４ａに薄膜状の放熱性シート５を密接状態に巻装してオゾン発生体２が構成されていることにより、構造を簡略化して全体を小型化できる。しかも、小規模植物工場や家庭菜園などの植物栽培や、飼育魚の水槽の水などの比較的少量の被処理水に対して、オゾン発生体２により十分なオゾンを発生させて除菌浄化することが可能となる。

図４においては、オゾナイザ本体１を直列又は並列に接続した状態を示している。図４（ａ）では、オゾナイザ本体１を直列に接続しており、オゾナイザ本体１を小型化しつつ高濃度のオゾンを発生可能となる。さらに、図示しない電極部分を長くすることで、同じ空気の条件（圧力、流量）ならば、電極部分を長くすればオゾン濃度が濃くなり、電極部分を太くすることによっても放電面積が大きくなることでオゾン濃度を濃くすることが可能となる。例えば、図４（ａ）において、一次側オゾナイザ本体１の入口側から２Ｌ／ｍｉｎで空気を供給したときに、この一次側オゾナイザ本体１から二次側オゾナイザ本体１に２Ｌ／ｍｉｎでオゾン含有空気を供給し、二次側オゾナイザ本体の出口側からは、オゾナイザ本体１が１台であるときの２倍の濃度のオゾン含有空気を２Ｌ／ｍｉｎで発生させることが可能となる。

図４（ｂ）では、オゾナイザ本体１を並列に接続しており、オゾナイザ本体１を小型化しつつ濃度を変えずに大流量のオゾン発生可能となる。この場合、例えば、各オゾナイザ本体１の入口側から２Ｌ／ｍｉｎで空気を供給したときに、これらの並列接続されたオゾナイザ本体１の出口側から各入口側の２倍である４Ｌ／ｍｉｎで同じオゾン濃度のオゾン含有空気を発生させることが可能となる。さらに、オゾナイザ本体１をｎ個並列接続することで、同じオゾン濃度でｎ倍の流量のオゾン含有空気を発生できる。

図５においては、ヘッダ２０を用いてオゾナイザ本体１を直列又は並列に接続した状態を示している。
図５（ａ）では、ヘッダ２０によりｎ台のオゾナイザ本体１を直列に接続しており、この場合、一次側ヘッダ２０の入口側から乾燥空気を供給したときにこの空気が一次側ヘッダ２０と二次側ヘッダ２０との間に直列に設けられたオゾナイザ本体１を順次通過し、二次側ヘッダ２０の出口側から１台のオゾナイザ本体１のｎ倍の濃度のオゾン含有空気を入口側と同じ流量で発生できる。

図５（ｂ）では、ヘッダ２０によりｎ台のオゾナイザ本体１を並列に接続しており、この場合、一次側ヘッダ２０の入口側から乾燥空気を供給したときにこの空気が一次側ヘッダ２０と二次側ヘッダ２０との間に並列に設けられたオゾナイザ本体１を同時に通過し、二次側ヘッダ２０の出口側から１台のオゾナイザ本体１の場合と同じオゾン濃度で一次側ヘッダ２０の入口側のｎ倍の流量でオゾン含有空気を発生できる。

このようにヘッダ２０を介してオゾナイザ本体１を直列又は並列に接続することで、全体をコンパクト化しつつ多数のオゾナイザ本体１を接続することもでき、オゾナイザ本体１が１台である場合と比較して、より高濃度や大流量のオゾン含有空気を効率的に発生させることが可能となる。

図６においては、例えば、上述したようにオゾナイザ本体１を直列又は並列に接続する場合などに、このオゾナイザ本体１を筐体７或は取付部材８に並べて配置する場合を示している。このときには、各誘電体４の外周面４ａにグラファイトシート５を巻装し、一方、筐体７或は取付部材８の取付位置にグラファイトシート５を貼り付ける。続いて、筐体７に貼り付けたグラファイトシート５に誘電体４の外周面４ａに巻装したグラファイトシート５を密着させることにより、オゾナイザ本体１によるオゾン発生時の熱を筐体７或は取付部材８に逃がすことが可能になる。本発明によれば、誘電体４の外周に突起物がないので、図６に示すように複数のオゾナイザを近接配置することができ、装置の小型化を図ることができる。

図７、図８においては、上述したオゾナイザ本体１を用いた液体浄化装置本体（以下、装置本体という）３０を示している。装置本体３０は、上記オゾナイザ本体１によるオゾン発生機能に加えて、紫外線機能と光触媒機能を有する酸化促進体３１、エジェクタ３２、流量スイッチ３３、チェックバルブ３４を有している。

酸化促進体３１の内部には、図示しない紫外線光源（紫外線ランプ）が酸化促進体３１の内部流路３５の外周側に円筒部材３６を介して設けられ、この紫外線ランプにより酸化促進体３１の入口側流路３７から内部流路３５を流れて出口側流路３８に流出する被処理水に紫外線を照射可能になっている。
内部流路３５には光触媒４１も設けられており（図７参照）、内部流路３５内を被処理水が通過するときにこの光触媒４１による作用も発揮される。

図７において、オゾン発生体２のオゾン流出口１３と酸化促進体３１の入口側流路３７との間にはチェックバルブ３４を介してエジェクタ３２が設けられ、このエジェクタ３２に流量スイッチ３３を介して被処理水の流路が接続されている。

エジェクタ３２は、例えば、オゾン発生体２のオゾン流出口１３と酸化促進体３１の入口側流路３７との間に設けられる。エジェクタ３２はベンチュリー管の原理に基づいて被処理水に負圧を発生させることができ、エアポンプ３９からの圧縮空気がオゾナイザ１を介してエジェクタ３２内に供給されると、前記負圧を利用して、効率よくオゾンを被処理水に溶存させることができる。図示しないが、エジェクタ３２の位置にマイクロバブル（微細気泡）を発生可能なマイクロバブル発生装置を設けてもよく、このマイクロバブル発生装置を用いてオゾン発生体２により発生させたオゾンを被処理水に溶存させるようにしてもよい。

このようにして、オゾン発生体２を用いた装置本体３０では、オゾン発生体２からのオゾンを、エジェクタ３２やマイクロバブル発生装置を介して被処理水の流路に供給し、この処理水を酸化促進体３１に流入させてオゾナイザ本体１によるオゾン処理後の処理水を酸化促進体３１の紫外線機能と光触媒機能とによってさらに除菌浄化するようになっている。図８において、オゾナイザ本体１の一次側にはエアポンプ３９、ドライヤ３９が設けられ、エアポンプ３９により発生させた圧縮空気は、ドライヤ４０を介して乾燥したのちにオゾナイザ本体１に送られる。

なお、酸化促進体３１は、全体を大型化した状態で設けられていてもよく、この場合、市販の大型の殺菌灯を用いることができ、これにより殺菌用の特殊形状の紫外線ランプを使用する必要がなくなるため、コストダウンを図ることができる。また、市販の殺菌灯では紫外線能力が足りない場合に特殊な紫外線ランプを使用してもよく、このときにはより促進酸化が必要な用途に用いることができる。この場合、特殊な紫外線ランプ用とする場合、コンパクト化を図ることもできる。

酸化促進体３１を大型化した場合、促進酸化によってＦｅやＭｇなどの養分が酸化析出して誘電体４などに付着したり酸化沈殿したりして不足する場合がある。
これらの養分を補うことを目的として、酸化促進体３１には紫外線照度センサ４５が設けられている。紫外線照度センサ４５により紫外線の照度を確認でき、ＦｅやＭｇなどの酸化物が誘電体４等に付着して紫外線の照度が減少してきた場合には、センサ４０からの情報がフィードバックされて、被処理水内のＦｅやＭｇなどの減少により不足した成分が図示しない液肥補充装置などから補給される。例えば、レタス等の栽培物の葉の葉緑素は、ＦｅやＭｇの不足により減少して黄緑、黄化、黄白化するが、センサ４０を用いることで栽培物の葉の葉緑素を計測し、葉緑素の減少に伴ってＦｅ、Ｍｇの肥料成分を補充できる。

続いて、前記したオゾナイザ本体１を用いた装置本体３０を利用した被処理水の処理方法を説明する。この処理方法は、養液栽培の養液又は飼育魚の水槽の液体に、浄化した処理水を液体浄化装置で循環させて被処理水を浄化するようにしたものである。

この処理方法の例として、図９においては、オゾナイザ本体１を用いた装置本体３０を設けた養液栽培システム５０を示している。養液栽培システム５０は、オゾナイザ本体１を用いた装置本体３０、培養液タンク５１、栽培ベッド５２、循環ポンプ５３を有している。培養液タンク５１には栄養分を溶かした液肥である培養液が被処理水として入れられており、この培養液が培養液タンク５１と栽培ベッド５２との間において循環される。この養液栽培システム５０において、培養液タンク５１から栽培ベッド５２の循環配管の流路に装置本体３０を挿入し、この装置本体３０により培養液を除菌浄化するものである。

養液栽培システム５０において、培養液タンク５１と栽培ベッド５２とは、供給ライン５４と戻りライン５５とにより接続された循環ライン５６を有している。供給ライン５４は、培養液タンク５１から栽培ベッド５２まで培養液を供給するためのラインであり、流路が途中で分岐されて養液投入口５４ａが設けられ、この養液投入口５４ａから栽培ベッド５２の植物に培養液を供給できるようになっている。戻りライン５５は、栽培ベッド５２から培養液タンク５１まで培養液を戻すためのラインであり、栽培ベッド５２の出口側から１本の流路に集束された状態で培養液タンク５１に接続される。

栽培ベッド５２には、適宜の植物が培養液により栽培可能な状態で植えられている。図示しないが、栽培ベッド５２には送風機を設けるようにしてもよく、この場合、送風機から植物の図示しない葉・茎に送風可能となる。送風機に装置本体３０から排出される排オゾンを供給すれば、送風機はこの排オゾンを含んだ空気を植物に送ることが可能になる。

図９（ａ）においては、装置本体３０が養液栽培システム４０全体を循環する循環ライン５６に設置され、より具体的には、循環ポンプ５３からつながる供給ライン５４の一次側に設けられている。この場合、供給ライン５４と装置本体３０との間にバイパス弁５７が設けられ、このバイパス弁５７を調節して循環ポンプ５３から送り出される培養液の一部又は全部を装置本体３０に供給し、この装置本体３０により除菌浄化された培養液を栽培ベッド５２側に送り出すようになっている。

図９（ｂ）においては、装置本体３０が養液栽培システム４０の循環ポンプ５３からつながる供給ライン５４から培養液タンク５１につながるバイパス配管５８に設けられる。この場合、循環ポンプ５３によりバイパス配管５８に送られる培養液を装置本体３０により除菌浄化し、この除菌浄化した培養液を培養液タンク５１に戻すようになっている。図示しないが、これらの図９（ａ）、図９（ｂ）の供給ライン５４のＥＣ（電気伝導度）、Ｐｈ（水素イオン濃度）などの調整については別の装置を設け、この装置により実施すればよい。

装置本体３０を養液栽培システム５０に設ける場合、この装置本体３０を予め取付けるか、又は後付けにより取付けるかの何れの場合も可能である。このように、オゾナイザ本体１を用いた装置本体３０を養液栽培システム５０の流路に設けることにより、オゾン供給機能、紫外線機能、光触媒機能を作用させることができ、オゾン供給機能により培養液全体にオゾンを供給し、紫外線機能により培養液に紫外線を照射し、光触媒機能によりオゾンよりも強い除菌能力と有機物の分解能力とを有する光触媒を培養液に作用させることが可能になる。

上記した養液栽培システム５０以外にも、循環ポンプ等で被処理水を循環させて装置本体により水処理することで、図示しないあらゆるシステムの除菌浄化をおこなうことも可能である。例えば、前記した飼育魚の水槽以外にも、養殖、蓄養、観賞魚などの水槽の除菌浄化も実施でき、この場合、装置本体により水槽内に繁殖する有害なバクテリアの除菌をおこなうことにより、水産用医薬品の使用量の低減をおこなえる。また、水質浄化することにより、換水回数を減らして水の使用量を低減できる。金メッキなどのメッキ後の洗浄槽の水を装置本体を介して循環させることにより、バクテリアの発生を抑制することができる。クーリングタワーの冷却水用として装置本体を用いた場合には、冷却水の除菌及び藻の発生を抑制することにより冷却能力を維持できる。池の除菌浄化に用いた場合には、池の水の青子の発生を抑えることにより、池の景観を向上させることもできる。本発明のオゾナイザを用いた液体浄化装置を利用することで大型で浄化能力の高い液体浄化装置の使用を回避できることから、オーバースペックを防ぎつつ小型の浴槽などを除菌浄化することもできる。

１ オゾナイザ本体
２ オゾン発生体
３ 金属棒
４ 誘電体
４ａ 外周面
５ グラファイトシート（放熱性シート）
５ａ 巻装端部
７ 筐体
８ 取付部材
１２ 乾燥空気流入口
１３ オゾン流出口
３０ 液体浄化装置本体
３１ 酸化促進体
３２ エジェクタ
４５ 紫外線照度センサ
５０ 養液栽培システム
Ｇ 空隙

Claims (6)

1. 高電圧電極の細径状の金属棒の外周に放電空間である空隙を介して円筒状の誘電体を同芯状に配設し、この誘電体の外周面にアース機能を有する薄膜状の放熱性シートを密接状態に巻装してオゾン発生体を構成したことを特徴とするオゾナイザ。
2. 前記放熱性シートは、熱伝導率及び導電率が良好で薄膜状の放熱性シートであり、この放熱性シートの巻装端部を前記オゾン発生体の放熱機能を有する取付部材又は前記オゾン発生体を内蔵する筐体に接続した請求項１に記載のオゾナイザ。
3. 前記オゾン発生体の一側に乾燥空気流入口を、他側にオゾンの流出口を設けた請求項１又は２に記載のオゾナイザ。
4. 前記オゾン発生体よりオゾンを被処理水の流路にエジェクタを介して供給した被処理水を、紫外線機能と光触媒機能を有する酸化促進体に流入させて浄化するようにした請求項１乃至３の何れか１項に記載のオゾナイザを用いた液体浄化装置。
5. 前記酸化促進体に紫外線照度センサを設置し、このセンサからの情報に基づき被処理水内の減少成分を補給するようにした請求項４に記載の液体浄化装置。
6. 養液栽培の養液又は飼育魚の水槽の液体に、浄化した処理水を請求項４又は５における液体浄化装置で循環させて被処理水を浄化するようにした処理方法。

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