JP3137111B2 - オゾン水製造装置及びその装置に用いる圧力制御弁 - Google Patents
オゾン水製造装置及びその装置に用いる圧力制御弁Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オゾン水製造装置及び
その装置に用いる圧力制御弁に関するものである。
その装置に用いる圧力制御弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アスピレータにより原水にオゾンを溶解
させてオゾン水を製造するオゾン水製造装置において、
アスピレータは第１ノズルと第２ノズルを直列に有し、
第１ノズルに原水供給管路を接続する一方、第２ノズル
には原水供給管路から分岐して第１ノズルをバイパスす
るバイパス管路を接続し、該バイパス管路に減圧弁を介
装したオゾン水製造装置が提案されている（特開平７−
２７１７８９号公報参照）。上記アスピレータは、背圧
（オゾン水供給管路の水圧）が高い（オゾン水の使用量
が少ない）程、オゾン吸引量が低下する。このため、上
記減圧弁によりバイパス管路の水圧を所定値以上になら
ないようにしてオゾン吸引量を確保している。
させてオゾン水を製造するオゾン水製造装置において、
アスピレータは第１ノズルと第２ノズルを直列に有し、
第１ノズルに原水供給管路を接続する一方、第２ノズル
には原水供給管路から分岐して第１ノズルをバイパスす
るバイパス管路を接続し、該バイパス管路に減圧弁を介
装したオゾン水製造装置が提案されている（特開平７−
２７１７８９号公報参照）。上記アスピレータは、背圧
（オゾン水供給管路の水圧）が高い（オゾン水の使用量
が少ない）程、オゾン吸引量が低下する。このため、上
記減圧弁によりバイパス管路の水圧を所定値以上になら
ないようにしてオゾン吸引量を確保している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オゾン
水の使用量が多くなっても、減圧弁によりバイパス管路
の水圧が所定圧力に保持されるため、オゾン水の製造量
が使用量に対して不足する場合がある。本発明は上記問
題点を解決するためになされたもので、略一定濃度のオ
ゾン水を安定して供給することができるオゾン水製造装
置及びその装置に用いる圧力制御弁を提供することを目
的とする。
水の使用量が多くなっても、減圧弁によりバイパス管路
の水圧が所定圧力に保持されるため、オゾン水の製造量
が使用量に対して不足する場合がある。本発明は上記問
題点を解決するためになされたもので、略一定濃度のオ
ゾン水を安定して供給することができるオゾン水製造装
置及びその装置に用いる圧力制御弁を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１に記載の本発明のオゾン水製造装置は、原
水供給管路にアスピレータを介装するとともに、該アス
ピレータにオゾン供給管路を接続し、原水にオゾンを溶
解させてオゾン水を製造するオゾン水製造装置におい
て、前記アスピレータは第１ノズルと第２ノズルを直列
に有し、第１ノズルに前記原水供給管路を接続する一
方、第２ノズルには前記原水供給管路から分岐して前記
第１ノズルをバイパスするバイパス管路を接続し、該バ
イパス管路に前記オゾン水供給管路の水圧とバランスし
て、該オゾン水供給管路の水圧が設定値を保持するよう
に前記バイパス管路の水圧を制御する圧力制御弁を介装
したことを特徴とする。
めの請求項１に記載の本発明のオゾン水製造装置は、原
水供給管路にアスピレータを介装するとともに、該アス
ピレータにオゾン供給管路を接続し、原水にオゾンを溶
解させてオゾン水を製造するオゾン水製造装置におい
て、前記アスピレータは第１ノズルと第２ノズルを直列
に有し、第１ノズルに前記原水供給管路を接続する一
方、第２ノズルには前記原水供給管路から分岐して前記
第１ノズルをバイパスするバイパス管路を接続し、該バ
イパス管路に前記オゾン水供給管路の水圧とバランスし
て、該オゾン水供給管路の水圧が設定値を保持するよう
に前記バイパス管路の水圧を制御する圧力制御弁を介装
したことを特徴とする。
【０００５】また、請求項２に記載のオゾン水製造装置
は、請求項１に記載の構成において、前記圧力制御弁
が、原水供給管路の水圧の変動に応じて、前記設定値を
一定比率で変動させる機能を備えたものであることを特
徴とする。
は、請求項１に記載の構成において、前記圧力制御弁
が、原水供給管路の水圧の変動に応じて、前記設定値を
一定比率で変動させる機能を備えたものであることを特
徴とする。
【０００６】請求項３に記載の本発明のオゾン水製造装
置に用いる圧力制御弁は、請求項１に記載のオゾン水製
造装置のバイパス管路に介装される圧力制御弁であっ
て、流入ポート、流出ポート及びこれら各ポートを連通
させる弁室を有する弁本体と、該弁室を貫通すべく前記
弁本体に摺動可能に挿通された弁杆と、該弁杆に固定さ
れ弁室を流れる流体の流量を調節する弁体と、該弁体と
弁本体との間に形成された背圧室と、弁体及び弁杆を開
方向へ付勢する弁バネと、該弁バネによる付勢方向と反
対方向における弁杆の突出端に連結されたダイヤフラム
と、弁本体とダイヤフラムとによって形成された作動圧
力室とを備え、前記弁体に弁室と背圧室とを連通させる
導圧孔を設けるとともに、前記作動圧力室にオゾン水供
給管路の水圧を作用させるようにしたことを特徴とす
る。
置に用いる圧力制御弁は、請求項１に記載のオゾン水製
造装置のバイパス管路に介装される圧力制御弁であっ
て、流入ポート、流出ポート及びこれら各ポートを連通
させる弁室を有する弁本体と、該弁室を貫通すべく前記
弁本体に摺動可能に挿通された弁杆と、該弁杆に固定さ
れ弁室を流れる流体の流量を調節する弁体と、該弁体と
弁本体との間に形成された背圧室と、弁体及び弁杆を開
方向へ付勢する弁バネと、該弁バネによる付勢方向と反
対方向における弁杆の突出端に連結されたダイヤフラム
と、弁本体とダイヤフラムとによって形成された作動圧
力室とを備え、前記弁体に弁室と背圧室とを連通させる
導圧孔を設けるとともに、前記作動圧力室にオゾン水供
給管路の水圧を作用させるようにしたことを特徴とす
る。
【０００７】請求項４に記載の本発明のオゾン水製造装
置に用いる圧力制御弁は、請求項１に記載のオゾン水製
造装置のバイパス管路に介装される圧力制御弁であっ
て、流入ポート、流出ポート及びこれら各ポートを連通
させる弁室を有する弁本体と、該弁室を貫通すべく前記
弁本体に摺動可能に挿通された弁杆と、該弁杆に固定さ
れ弁室を流れる流体の流量を調節する弁体と、該弁体と
弁本体との間に形成された背圧室と、弁体及び弁杆を開
方向へ付勢する弁バネと、該弁バネによる付勢方向と反
対方向における弁杆の突出端に連結されたダイヤフラム
と、弁本体とダイヤフラムとによって形成された作動圧
力室とを備え、前記背圧室を大気に開放させるととも
に、前記作動圧力室にオゾン水供給管路の水圧を作用さ
せるようにしたことを特徴とする。
置に用いる圧力制御弁は、請求項１に記載のオゾン水製
造装置のバイパス管路に介装される圧力制御弁であっ
て、流入ポート、流出ポート及びこれら各ポートを連通
させる弁室を有する弁本体と、該弁室を貫通すべく前記
弁本体に摺動可能に挿通された弁杆と、該弁杆に固定さ
れ弁室を流れる流体の流量を調節する弁体と、該弁体と
弁本体との間に形成された背圧室と、弁体及び弁杆を開
方向へ付勢する弁バネと、該弁バネによる付勢方向と反
対方向における弁杆の突出端に連結されたダイヤフラム
と、弁本体とダイヤフラムとによって形成された作動圧
力室とを備え、前記背圧室を大気に開放させるととも
に、前記作動圧力室にオゾン水供給管路の水圧を作用さ
せるようにしたことを特徴とする。
【０００８】請求項５に記載の本発明のオゾン水製造装
置に用いる圧力制御弁は、請求項４に記載の構成におい
て、前記弁体の受圧面積を、弁室側よりも背圧室側を大
きくしたことを特徴とする。
置に用いる圧力制御弁は、請求項４に記載の構成におい
て、前記弁体の受圧面積を、弁室側よりも背圧室側を大
きくしたことを特徴とする。
【０００９】
【作用及び発明の効果】請求項１に記載のオゾン水製造
装置は、圧力制御弁がオゾン水供給管路の水圧とバラン
スして、オゾン水供給管路の水圧が設定値を保持するよ
うにバイパス管路の水圧を制御する。すなわち、オゾン
水の使用量が多くなってオゾン水供給管路の水圧が低下
すると、圧力制御片が開弁し、オゾン水供給管路の水圧
を設定値に保持する。また、オゾン水の使用量が少なく
なってオゾン水供給管路の水圧が上昇すると、圧力制御
片が閉弁し、オゾン水供給管路の水圧を設定値に保持す
る。この設定値をアスピレータがオゾン水製造に必要な
オゾン吸引量を確保できる値とすることにより、低水量
から高水量域まで略一定濃度のオゾン水を安定して供給
することができる。
装置は、圧力制御弁がオゾン水供給管路の水圧とバラン
スして、オゾン水供給管路の水圧が設定値を保持するよ
うにバイパス管路の水圧を制御する。すなわち、オゾン
水の使用量が多くなってオゾン水供給管路の水圧が低下
すると、圧力制御片が開弁し、オゾン水供給管路の水圧
を設定値に保持する。また、オゾン水の使用量が少なく
なってオゾン水供給管路の水圧が上昇すると、圧力制御
片が閉弁し、オゾン水供給管路の水圧を設定値に保持す
る。この設定値をアスピレータがオゾン水製造に必要な
オゾン吸引量を確保できる値とすることにより、低水量
から高水量域まで略一定濃度のオゾン水を安定して供給
することができる。
【００１０】請求項２に記載のオゾン水製造装置は、圧
力制御弁が原水供給管路の水圧の変動に応じて、オゾン
水供給管路の水圧（設定値）を一定比率で変動させる。
従って、原水供給管路の水圧が低下した場合でも、アス
ピレータのオゾン水製造に必要なオゾン吸引量を確保で
きる。また、原水供給管路の水圧が上昇すれば、それに
比例してオゾン水供給量を増大できる。さらに、原水供
給管路の水圧が上昇すれば、オゾン水供給管路の水圧も
上昇するため、アスピレータの過度なオゾン吸引を防止
できる。
力制御弁が原水供給管路の水圧の変動に応じて、オゾン
水供給管路の水圧（設定値）を一定比率で変動させる。
従って、原水供給管路の水圧が低下した場合でも、アス
ピレータのオゾン水製造に必要なオゾン吸引量を確保で
きる。また、原水供給管路の水圧が上昇すれば、それに
比例してオゾン水供給量を増大できる。さらに、原水供
給管路の水圧が上昇すれば、オゾン水供給管路の水圧も
上昇するため、アスピレータの過度なオゾン吸引を防止
できる。
【００１１】請求項３に記載のオゾン水製造装置に用い
る圧力制御弁は、開弁力と閉弁力が釣り合う位置へ弁体
が移動し、流入ポートと流出ポートを連通させる。弁体
に設けた導圧孔により弁室と背圧室とが連通しているか
ら、作動圧力室の圧力（オゾン水供給管路の水圧）は、
流入ポート側及び流出ポート側の圧力に関係なく略一定
となる。従って、この圧力制御弁によりオゾン水供給管
路の水圧を、設定値に保持できる。
る圧力制御弁は、開弁力と閉弁力が釣り合う位置へ弁体
が移動し、流入ポートと流出ポートを連通させる。弁体
に設けた導圧孔により弁室と背圧室とが連通しているか
ら、作動圧力室の圧力（オゾン水供給管路の水圧）は、
流入ポート側及び流出ポート側の圧力に関係なく略一定
となる。従って、この圧力制御弁によりオゾン水供給管
路の水圧を、設定値に保持できる。
【００１２】請求項４に記載のオゾン水製造装置に用い
る圧力制御弁は、開弁力と閉弁力が釣り合う位置へ弁体
が移動し、流入ポートと流出ポートを連通させる。背圧
室を大気に開放させているから、作動圧力室の圧力（オ
ゾン水供給管路の水圧）は、流入ポート側の圧力に比例
して増減する。従って、流入ポート側の圧力（原水供給
管路の水圧）が低下した場合でも、これに応じて作動圧
力室の圧力が下がるから、アスピレータのオゾン水製造
に必要なオゾン吸引量を確保できる。また、流入側ポー
トの圧力が上昇すれば、それに比例してオゾン水供給量
を増大できる。さらに、流入側ポートの圧力が上昇すれ
ば、作動圧力室の圧力（オゾン水供給管路の水圧）も上
昇するから、アスピレータの過度なオゾン吸引を防止で
きる。
る圧力制御弁は、開弁力と閉弁力が釣り合う位置へ弁体
が移動し、流入ポートと流出ポートを連通させる。背圧
室を大気に開放させているから、作動圧力室の圧力（オ
ゾン水供給管路の水圧）は、流入ポート側の圧力に比例
して増減する。従って、流入ポート側の圧力（原水供給
管路の水圧）が低下した場合でも、これに応じて作動圧
力室の圧力が下がるから、アスピレータのオゾン水製造
に必要なオゾン吸引量を確保できる。また、流入側ポー
トの圧力が上昇すれば、それに比例してオゾン水供給量
を増大できる。さらに、流入側ポートの圧力が上昇すれ
ば、作動圧力室の圧力（オゾン水供給管路の水圧）も上
昇するから、アスピレータの過度なオゾン吸引を防止で
きる。
【００１３】請求項５に記載のオゾン水製造装置に用い
る圧力制御弁は、請求項４の構成において弁体の受圧面
積を、弁室側よりも背圧室側を大きくしたから、作動圧
力室の圧力（オゾン水供給管路の水圧）は、流入ポート
側の圧力に比例して増減するとともに、流出ポート側の
圧力に比例して増減する。従って、流入ポート側の圧力
（原水供給管路の水圧）の変化に応じて、作動圧力室の
圧力が変化するから、アスピレータのオゾン水製造に必
要なオゾン吸引量を確保できる。また、作動圧力室の圧
力は、流入ポート側の圧力が上昇すれば、それに比例し
て上昇するとともに、流出ポート側の圧力に比例して上
昇するから、オゾン水供給量をさらに増大できる。
る圧力制御弁は、請求項４の構成において弁体の受圧面
積を、弁室側よりも背圧室側を大きくしたから、作動圧
力室の圧力（オゾン水供給管路の水圧）は、流入ポート
側の圧力に比例して増減するとともに、流出ポート側の
圧力に比例して増減する。従って、流入ポート側の圧力
（原水供給管路の水圧）の変化に応じて、作動圧力室の
圧力が変化するから、アスピレータのオゾン水製造に必
要なオゾン吸引量を確保できる。また、作動圧力室の圧
力は、流入ポート側の圧力が上昇すれば、それに比例し
て上昇するとともに、流出ポート側の圧力に比例して上
昇するから、オゾン水供給量をさらに増大できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１を参照して説明する。図１はオゾン水製造装置１の概
略ブロック図である。原水供給管路３は、アスピレータ
４の第１接続嘴５に接続され、第２接続嘴６に、原水供
給管路３から分岐してフロースイッチ７及び圧力制御弁
８を直列に介装したバイパス管路９が接続されている。
アスピレータ４のオゾン吸引嘴１０には、一端がオゾン
発生器１１に接続されたオゾン供給管路１２の他端が接
続されている。該オゾン発生器１１には、ドライヤ１３
を介して乾燥された原料空気導入管路１４が接続されて
いる。
１を参照して説明する。図１はオゾン水製造装置１の概
略ブロック図である。原水供給管路３は、アスピレータ
４の第１接続嘴５に接続され、第２接続嘴６に、原水供
給管路３から分岐してフロースイッチ７及び圧力制御弁
８を直列に介装したバイパス管路９が接続されている。
アスピレータ４のオゾン吸引嘴１０には、一端がオゾン
発生器１１に接続されたオゾン供給管路１２の他端が接
続されている。該オゾン発生器１１には、ドライヤ１３
を介して乾燥された原料空気導入管路１４が接続されて
いる。
【００１５】上記アスピレータ４はエアベント１５の流
入口に接続されている。このエアベント１５は、アスピ
レータ４により原水中に混合溶解されるオゾンの内、溶
解しないで気泡状態のオゾンを分離するものである。分
離されたオゾンは、リムーバ１６により酸素に還元され
て大気に放出される。また、エアベント１５の下部流出
口には、オゾン水供給管路１７が接続されている。オゾ
ン水供給管路１７の末端部には、複数の蛇口１８が接続
されている。圧力制御弁８とオゾン水供給管路１７間
は、圧力感知回路１９により接続され、圧力制御弁８の
後述する作動圧力室３２に該オゾン水供給管路１７の水
圧を作用させるようにしている。
入口に接続されている。このエアベント１５は、アスピ
レータ４により原水中に混合溶解されるオゾンの内、溶
解しないで気泡状態のオゾンを分離するものである。分
離されたオゾンは、リムーバ１６により酸素に還元され
て大気に放出される。また、エアベント１５の下部流出
口には、オゾン水供給管路１７が接続されている。オゾ
ン水供給管路１７の末端部には、複数の蛇口１８が接続
されている。圧力制御弁８とオゾン水供給管路１７間
は、圧力感知回路１９により接続され、圧力制御弁８の
後述する作動圧力室３２に該オゾン水供給管路１７の水
圧を作用させるようにしている。
【００１６】アスピレータ４は、長さ方向の略中央にオ
ゾン溶解チャンバ２１が形成されている。原水供給管路
３が接続された第１接続嘴５には、第１ノズル２２が連
成されている。先端に向かって徐々に内径を狭める第１
ノズル２２は、オゾン溶解チャンバ２１内に達してい
る。また、オゾン溶解チャンバ２１は、オゾン吸引嘴１
０と連通している。そして、オゾン溶解チャンバ２１に
連続して下流側に第２ノズル２３が形成されている。こ
の第２ノズル２３の先端部にディヒューザ２４が形成さ
れている。第２ノズル２３の外周は、アスピレータ４の
第２接続嘴６と連通している。
ゾン溶解チャンバ２１が形成されている。原水供給管路
３が接続された第１接続嘴５には、第１ノズル２２が連
成されている。先端に向かって徐々に内径を狭める第１
ノズル２２は、オゾン溶解チャンバ２１内に達してい
る。また、オゾン溶解チャンバ２１は、オゾン吸引嘴１
０と連通している。そして、オゾン溶解チャンバ２１に
連続して下流側に第２ノズル２３が形成されている。こ
の第２ノズル２３の先端部にディヒューザ２４が形成さ
れている。第２ノズル２３の外周は、アスピレータ４の
第２接続嘴６と連通している。
【００１７】上記圧力制御弁８は、図２に示すように弁
本体３１の下部に、ダイヤフラム３３を張設して作動圧
力室３２を形成したダイヤフラム弁である。弁本体３１
の中央に縦方向の弁室３４が形成されている。弁室３４
の下部は、流入ポート３５に連通している。また、弁室
３４の上部には、拡径室３４ａが形成され、該拡径室３
４ａに流出ポート３６が連通している。弁室３４には、
拡径室３４ａの拡径段部に形成した弁座３７に下端が当
接して閉弁する弁体３８と、該弁体３８を弁座から離間
させる方向へ付勢する弁バネ３９が装入されている。弁
体３８には、該弁体３８の上端と弁本体３１との間に形
成された背圧室３４ｂと連通する導圧孔４０が形成され
ている。
本体３１の下部に、ダイヤフラム３３を張設して作動圧
力室３２を形成したダイヤフラム弁である。弁本体３１
の中央に縦方向の弁室３４が形成されている。弁室３４
の下部は、流入ポート３５に連通している。また、弁室
３４の上部には、拡径室３４ａが形成され、該拡径室３
４ａに流出ポート３６が連通している。弁室３４には、
拡径室３４ａの拡径段部に形成した弁座３７に下端が当
接して閉弁する弁体３８と、該弁体３８を弁座から離間
させる方向へ付勢する弁バネ３９が装入されている。弁
体３８には、該弁体３８の上端と弁本体３１との間に形
成された背圧室３４ｂと連通する導圧孔４０が形成され
ている。
【００１８】そして、弁本体３１を貫通して弁室３４の
中心に挿通された弁杆４１に、弁体３８が固嵌されてい
る。作動圧力室３２に突出する弁杆４１の下端部には、
ダイヤフラム３３が締着されている。弁本体３１の上部
に突出する弁杆４１の上端部には、ダブルナット４２に
より調整する設定圧力調整バネ４３が付装されている。
また、弁本体３１には、作動圧力室３２にオゾン水供給
管路１７の水圧を作用させるための圧力感知回路１９が
接続される圧力導入ポート４４が形成されている。
中心に挿通された弁杆４１に、弁体３８が固嵌されてい
る。作動圧力室３２に突出する弁杆４１の下端部には、
ダイヤフラム３３が締着されている。弁本体３１の上部
に突出する弁杆４１の上端部には、ダブルナット４２に
より調整する設定圧力調整バネ４３が付装されている。
また、弁本体３１には、作動圧力室３２にオゾン水供給
管路１７の水圧を作用させるための圧力感知回路１９が
接続される圧力導入ポート４４が形成されている。
【００１９】上記構成のオゾン水製造装置１は、オゾン
水を使用するため蛇口１８を開くと、第１接続嘴５に直
結した原水供給管路３から第１ノズル２２に加圧された
原水が供給される。この原水は第１ノズル２２から噴出
し、これによりオゾン吸引嘴１０からオゾンがオゾン溶
解チャンバ２１内に吸引され、原水にオゾンが混合溶解
される。第２ノズル２３の外周からも、バイパス管路９
の圧力制御弁８により圧力を制御された原水が噴出す
る。
水を使用するため蛇口１８を開くと、第１接続嘴５に直
結した原水供給管路３から第１ノズル２２に加圧された
原水が供給される。この原水は第１ノズル２２から噴出
し、これによりオゾン吸引嘴１０からオゾンがオゾン溶
解チャンバ２１内に吸引され、原水にオゾンが混合溶解
される。第２ノズル２３の外周からも、バイパス管路９
の圧力制御弁８により圧力を制御された原水が噴出す
る。
【００２０】圧力制御弁８の弁体３８は、開弁力Ｆｏと
閉弁力Ｆｃが釣り合う位置へ移動して開弁する。 Ｆｏ＝Ｐｉ・Ａｃ＋ｋｘ Ｆｃ＝Ｐｏ・Ａｏ＋Ｐｉ′・Ａｃ 但しＰｉ：入口圧力 Ｐａ：出口圧力 Ｐｏ：システム
出口圧力（設定圧力） Ｐｉ′：弁体３８の背圧 Ａｏ：ダイヤフラム３３の受
圧面積 Ａｃ：弁体３８の受圧面積 ｋ：バネ定数（弁バネ３９と設定圧力調整バネ４３の合
成バネ定数） ｘ：バネのたわみ量である。この場合、弁体３８に導圧
孔４０が形成されているからＰｉ＝Ｐｉ′となり、Ｆｏ
＝Ｆｃから、Ｐｏ・Ａｏ＝ｋｘ、よってＰｏ＝ｋｘ／Ａ
ｏ（略一定）となる。
閉弁力Ｆｃが釣り合う位置へ移動して開弁する。 Ｆｏ＝Ｐｉ・Ａｃ＋ｋｘ Ｆｃ＝Ｐｏ・Ａｏ＋Ｐｉ′・Ａｃ 但しＰｉ：入口圧力 Ｐａ：出口圧力 Ｐｏ：システム
出口圧力（設定圧力） Ｐｉ′：弁体３８の背圧 Ａｏ：ダイヤフラム３３の受
圧面積 Ａｃ：弁体３８の受圧面積 ｋ：バネ定数（弁バネ３９と設定圧力調整バネ４３の合
成バネ定数） ｘ：バネのたわみ量である。この場合、弁体３８に導圧
孔４０が形成されているからＰｉ＝Ｐｉ′となり、Ｆｏ
＝Ｆｃから、Ｐｏ・Ａｏ＝ｋｘ、よってＰｏ＝ｋｘ／Ａ
ｏ（略一定）となる。
【００２１】従って、作動圧力室３２の圧力Ｐｏ（オゾ
ン水供給管路１７の水圧）は、流入ポート３５側の圧力
Ｐｉ及び流出ポート側の圧力Ｐａに関係なく略一定とな
り、この圧力制御弁８によりオゾン水供給管路１７の水
圧を、設定値に保持できる。そして、この設定値をアス
ピレータ４が所定濃度のオゾン水の製造に必要なオゾン
吸引量を確保できる値に設定することにより、低水量か
ら高水量域まで略一定濃度のオゾン水を安定して供給す
ることができる。
ン水供給管路１７の水圧）は、流入ポート３５側の圧力
Ｐｉ及び流出ポート側の圧力Ｐａに関係なく略一定とな
り、この圧力制御弁８によりオゾン水供給管路１７の水
圧を、設定値に保持できる。そして、この設定値をアス
ピレータ４が所定濃度のオゾン水の製造に必要なオゾン
吸引量を確保できる値に設定することにより、低水量か
ら高水量域まで略一定濃度のオゾン水を安定して供給す
ることができる。
【００２２】また、上記図２に示した圧力制御弁８に代
えて、図３に示す圧力制御弁５８をバイパス管路９に介
装することもできる。この圧力制御弁５８の構造は、弁
体６８に導圧孔を設けない点及び背圧室３４ｂを大気に
開放させた点を除いて、上記圧力制御弁８と略同一構造
である。従って、同一構造部分には、同一符号を付して
詳細な説明を省略する。圧力制御弁５８は、背圧室３４
ｂを大気に開放させるため、弁本体３１に連通孔５９が
形成されている。
えて、図３に示す圧力制御弁５８をバイパス管路９に介
装することもできる。この圧力制御弁５８の構造は、弁
体６８に導圧孔を設けない点及び背圧室３４ｂを大気に
開放させた点を除いて、上記圧力制御弁８と略同一構造
である。従って、同一構造部分には、同一符号を付して
詳細な説明を省略する。圧力制御弁５８は、背圧室３４
ｂを大気に開放させるため、弁本体３１に連通孔５９が
形成されている。
【００２３】圧力制御弁５８の弁体６８は、開弁力Ｆｏ
と閉弁力Ｆｃが釣り合う位置へ移動して開弁する。 Ｆｏ＝Ｐｉ・Ａｃ＋ｋｘ Ｆｃ＝Ｐｏ・Ａｏ 但しＰｉ：入口圧力 Ｐａ：出口圧力 Ｐｏ：システム
出口圧力（設定圧力） Ａｏ：ダイヤフラム３３の受圧面積 Ａｃ：弁体３８の
受圧面積 ｋ：バネ定数（弁バネ３９と設定圧力調整バネ４２の合
成バネ定数） ｘ：バネのたわみ量である。Ｆｏ＝Ｆｃから、Ｐｏ・Ａ
ｏ＝Ｐｉ・Ａｃ＋ｋｘよってＰｏ＝Ｐｉ・Ａｃ／Ａｏ＋
ｋｘ／Ａｏとなる。
と閉弁力Ｆｃが釣り合う位置へ移動して開弁する。 Ｆｏ＝Ｐｉ・Ａｃ＋ｋｘ Ｆｃ＝Ｐｏ・Ａｏ 但しＰｉ：入口圧力 Ｐａ：出口圧力 Ｐｏ：システム
出口圧力（設定圧力） Ａｏ：ダイヤフラム３３の受圧面積 Ａｃ：弁体３８の
受圧面積 ｋ：バネ定数（弁バネ３９と設定圧力調整バネ４２の合
成バネ定数） ｘ：バネのたわみ量である。Ｆｏ＝Ｆｃから、Ｐｏ・Ａ
ｏ＝Ｐｉ・Ａｃ＋ｋｘよってＰｏ＝Ｐｉ・Ａｃ／Ａｏ＋
ｋｘ／Ａｏとなる。
【００２４】従って、作動圧力室３２の圧力Ｐｏ（オゾ
ン水供給管路１７の水圧）は、流入ポート３５側の圧力
Ｐｉに比例して増減するから、流入ポート３５側の圧力
（原水供給管路３の水圧）Ｐｉが低下した場合でも、こ
れに応じて作動圧力室３２の圧力（オゾン水供給管路１
７の水圧）Ｐｏが下がり、アスピレータ４のオゾン水製
造に必要なオゾン吸引量を確保することができる。ま
た、流入ポート３５側の圧力Ｐｉが上昇すれば、それに
比例してオゾン水供給量を増大できる。そして、流入ポ
ート３５側の圧力Ｐｉが上昇すれば、作動圧力室３２の
圧力Ｐｏも上昇するから、アスピレータ４の過度なオゾ
ン吸引を防止できる。また、この圧力制御弁５８によれ
ば、式Ｐｏ＝Ｐｉ・Ａｃ／Ａｏ＋ｋｘ／Ａｏから分かる
ように、流入ポート３５側の圧力Ｐｉが上昇しても、通
水量は僅かしか変動しないため、エアベント１５の気液
分離能力内の通水量に抑えることができる。
ン水供給管路１７の水圧）は、流入ポート３５側の圧力
Ｐｉに比例して増減するから、流入ポート３５側の圧力
（原水供給管路３の水圧）Ｐｉが低下した場合でも、こ
れに応じて作動圧力室３２の圧力（オゾン水供給管路１
７の水圧）Ｐｏが下がり、アスピレータ４のオゾン水製
造に必要なオゾン吸引量を確保することができる。ま
た、流入ポート３５側の圧力Ｐｉが上昇すれば、それに
比例してオゾン水供給量を増大できる。そして、流入ポ
ート３５側の圧力Ｐｉが上昇すれば、作動圧力室３２の
圧力Ｐｏも上昇するから、アスピレータ４の過度なオゾ
ン吸引を防止できる。また、この圧力制御弁５８によれ
ば、式Ｐｏ＝Ｐｉ・Ａｃ／Ａｏ＋ｋｘ／Ａｏから分かる
ように、流入ポート３５側の圧力Ｐｉが上昇しても、通
水量は僅かしか変動しないため、エアベント１５の気液
分離能力内の通水量に抑えることができる。
【００２５】図４に示す圧力制御弁７８は、図３の圧力
制御弁５８の弁体６８の弁室３４側の受圧面積Ａｃより
も、背圧室３４ｂ側の受圧面積Ａｂを大きくした点を除
いて、上記圧力制御弁５８と略同一構造である。従っ
て、同一構造部分には、同一符号を付して詳細な説明を
省略する。
制御弁５８の弁体６８の弁室３４側の受圧面積Ａｃより
も、背圧室３４ｂ側の受圧面積Ａｂを大きくした点を除
いて、上記圧力制御弁５８と略同一構造である。従っ
て、同一構造部分には、同一符号を付して詳細な説明を
省略する。
【００２６】弁体６８の弁室３４側の受圧面積Ａｃより
も、背圧室３４ｂ側の受圧面積Ａｂを大きくしたのは、
オゾン水の使用量の増大に対応できるようにしたもので
ある。図３の圧力制御弁５８に於ける作動圧力室３２の
圧力Ｐｏの式、Ｐｏ＝Ｐｉ・Ａｃ／Ａｏ＋ｋｘ／Ａｏに
於いて、弁体６８の受圧面積Ａｃを大きくすれば、入り
口圧力Ｐｉの増加に応じてシステム出口圧力（設定圧
力）Ｐｏを従来より増加でき、オゾン水の使用量の増大
に対応することができる。また、バネ定数（弁バネ３９
と設定圧力調整バネ４３の合成バネ定数）ｋを高めるこ
とによっても、オゾン水の使用量の増大に対応すること
ができる。しかしながら、弁体６８の受圧面積Ａｃを大
きくすることは、圧力制御弁が大型化するため設置スペ
ースの問題で限界がある。また、バネ定数ｋを高める
と、入り口圧力Ｐｉが低い時にアスピレータ効力が発揮
できない。
も、背圧室３４ｂ側の受圧面積Ａｂを大きくしたのは、
オゾン水の使用量の増大に対応できるようにしたもので
ある。図３の圧力制御弁５８に於ける作動圧力室３２の
圧力Ｐｏの式、Ｐｏ＝Ｐｉ・Ａｃ／Ａｏ＋ｋｘ／Ａｏに
於いて、弁体６８の受圧面積Ａｃを大きくすれば、入り
口圧力Ｐｉの増加に応じてシステム出口圧力（設定圧
力）Ｐｏを従来より増加でき、オゾン水の使用量の増大
に対応することができる。また、バネ定数（弁バネ３９
と設定圧力調整バネ４３の合成バネ定数）ｋを高めるこ
とによっても、オゾン水の使用量の増大に対応すること
ができる。しかしながら、弁体６８の受圧面積Ａｃを大
きくすることは、圧力制御弁が大型化するため設置スペ
ースの問題で限界がある。また、バネ定数ｋを高める
と、入り口圧力Ｐｉが低い時にアスピレータ効力が発揮
できない。
【００２７】ところが、弁体６８の弁室３４側の受圧面
積Ａｃよりも、背圧室３４ｂ側の受圧面積Ａｂを大きく
することにより、その差に出口圧力Ｐａを掛けた（Ａｂ
−Ａｃ）・Ｐａの力が弁体６８に作用する。図４に示す
圧力制御弁７８は、この点に着目してオゾン水の使用量
の増大に対応できるように開発されたものである。
積Ａｃよりも、背圧室３４ｂ側の受圧面積Ａｂを大きく
することにより、その差に出口圧力Ｐａを掛けた（Ａｂ
−Ａｃ）・Ｐａの力が弁体６８に作用する。図４に示す
圧力制御弁７８は、この点に着目してオゾン水の使用量
の増大に対応できるように開発されたものである。
【００２８】圧力制御弁７８の弁体６８は、開弁力Ｆｏ
と閉弁力Ｆｃが釣り合う位置へ移動して開弁する。 Ｆｏ＝Ｐｉ・Ａｃ＋Ｐａ・（Ａｂ−Ａｃ）＋ｋｘ Ｆｃ＝Ｐｏ・Ａｏ 但しＰｉ：入口圧力 Ｐａ：出口圧力 Ｐｏ：システム
出口圧力（設定圧力） Ａｏ：ダイヤフラム３３の受圧面積 Ａｃ：弁体６８の
弁室３４側の受圧面積 Ａｂ：弁体６８の背圧室３４ｂ側の受圧面積 ｋ：バネ定数（弁バネ３９と設定圧力調整バネ４３の合
成バネ定数） ｘ：バネのたわみ量である。Ｆｏ＝Ｆｃから、Ｐｏ・Ａ
ｏ＝Ｐｉ・Ａｃ＋Ｐａ・（Ａｂ−Ａｃ）＋ｋｘよってＰ
ｏ＝Ｐｉ・Ａｃ／Ａｏ＋Ｐａ・（Ａｂ−Ａｃ）／Ａｏ＋
ｋｘ／Ａｏとなる。
と閉弁力Ｆｃが釣り合う位置へ移動して開弁する。 Ｆｏ＝Ｐｉ・Ａｃ＋Ｐａ・（Ａｂ−Ａｃ）＋ｋｘ Ｆｃ＝Ｐｏ・Ａｏ 但しＰｉ：入口圧力 Ｐａ：出口圧力 Ｐｏ：システム
出口圧力（設定圧力） Ａｏ：ダイヤフラム３３の受圧面積 Ａｃ：弁体６８の
弁室３４側の受圧面積 Ａｂ：弁体６８の背圧室３４ｂ側の受圧面積 ｋ：バネ定数（弁バネ３９と設定圧力調整バネ４３の合
成バネ定数） ｘ：バネのたわみ量である。Ｆｏ＝Ｆｃから、Ｐｏ・Ａ
ｏ＝Ｐｉ・Ａｃ＋Ｐａ・（Ａｂ−Ａｃ）＋ｋｘよってＰ
ｏ＝Ｐｉ・Ａｃ／Ａｏ＋Ｐａ・（Ａｂ−Ａｃ）／Ａｏ＋
ｋｘ／Ａｏとなる。
【００２９】従って、上記した圧力制御弁７８は、弁体
６８の弁室３４側の受圧面積Ａｃよりも、背圧室３４ｂ
側の受圧面積Ａｂを大きくすることにより、作動圧力室
３２の圧力Ｐｏ（オゾン水供給管路１７の水圧）は、流
入ポート３５側の圧力Ｐｉのみならず、流出ポート側の
圧力Ｐａに比例して増減する。図５に示すように流入ポ
ート３５側の圧力（原水供給管路の水圧）Ｐｉの変化に
応じて、作動圧力室３２の圧力Ｐｏが変化するから、ア
スピレータ４のオゾン水製造に必要なオゾン吸引量を確
保できる。また、作動圧力室３２の圧力Ｐｏは、流入ポ
ート３５側の圧力Ｐｉが上昇すれば、それに比例して上
昇するとともに、流出ポート３６側の圧力Ｐａに比例し
て上昇するから、オゾン水供給量をさらに増大できオゾ
ン水の大量使用に対応することができる。しかも、圧力
制御弁７８は大型化することなく、図３の圧力制御弁５
８と同サイズに構成することができる。
６８の弁室３４側の受圧面積Ａｃよりも、背圧室３４ｂ
側の受圧面積Ａｂを大きくすることにより、作動圧力室
３２の圧力Ｐｏ（オゾン水供給管路１７の水圧）は、流
入ポート３５側の圧力Ｐｉのみならず、流出ポート側の
圧力Ｐａに比例して増減する。図５に示すように流入ポ
ート３５側の圧力（原水供給管路の水圧）Ｐｉの変化に
応じて、作動圧力室３２の圧力Ｐｏが変化するから、ア
スピレータ４のオゾン水製造に必要なオゾン吸引量を確
保できる。また、作動圧力室３２の圧力Ｐｏは、流入ポ
ート３５側の圧力Ｐｉが上昇すれば、それに比例して上
昇するとともに、流出ポート３６側の圧力Ｐａに比例し
て上昇するから、オゾン水供給量をさらに増大できオゾ
ン水の大量使用に対応することができる。しかも、圧力
制御弁７８は大型化することなく、図３の圧力制御弁５
８と同サイズに構成することができる。
【図１】オゾン水製造装置１の概略ブロック図である。
【図２】圧力制御弁８の断面図である。
【図３】別の圧力制御弁５８の断面図である。
【図４】さらに別の圧力制御弁７８の断面図である。
【図５】圧力制御弁７８に於ける流入側ポートの圧力Ｐ
ｉと作動圧力室３２の圧力Ｐｏとの関係を示したグラフ
である。
ｉと作動圧力室３２の圧力Ｐｏとの関係を示したグラフ
である。
１...オゾン水製造装置 ３...原水供給管路 ４...アスピレータ ８，５８，７８...圧力制御弁 ９...バイパス管路 １１...オゾン発生器 １２...オゾン供給管路 １７...オゾン水供給管路 １９...圧力感知回路 ３１...弁本体 ３２...作動圧力室 ３３...ダイヤフラム ３４...弁室 ３４ｂ...背圧室 ３５...流入ポート ３６...流出ポート ３８，６８...弁体 ３９...弁バネ ４０...導圧孔 ４１...弁杆 ４４...圧力導入ポート ５９...連通孔
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５５０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５５０Ｄ 1/78 1/78 (72)発明者 田中 秀人 愛知県刈谷市一里山町金山100番地 ト ヨタ車体株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−271789（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−43774（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−165961（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−43406（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01F 1/00 B01F 3/00 - 3/22 B01F 5/00 - 5/26
Claims (5)
- 【請求項１】 原水供給管路にアスピレータを介装する
とともに、該アスピレータにオゾン供給管路を接続し、
原水にオゾンを溶解させてオゾン水を製造するオゾン水
製造装置において、 前記アスピレータは第１ノズルと第２ノズルを直列に有
し、第１ノズルに前記原水供給管路を接続する一方、第
２ノズルには前記原水供給管路から分岐して前記第１ノ
ズルをバイパスするバイパス管路を接続し、該バイパス
管路に前記オゾン水供給管路の水圧とバランスして、該
オゾン水供給管路の水圧が設定値を保持するように前記
バイパス管路の水圧を制御する圧力制御弁を介装したこ
とを特徴とするオゾン水製造装置。 - 【請求項２】 前記圧力制御弁が、原水供給管路の水圧
の変動に応じて、前記設定値を一定比率で変動させる機
能を備えたものであることを特徴とする請求項１に記載
のオゾン水製造装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載のオゾン水製造装置のバ
イパス管路に介装される圧力制御弁であって、流入ポー
ト、流出ポート及びこれら各ポートを連通させる弁室を
有する弁本体と、該弁室を貫通すべく前記弁本体に摺動
可能に挿通された弁杆と、該弁杆に固定され弁室を流れ
る流体の流量を調節する弁体と、該弁体と弁本体との間
に形成された背圧室と、弁体及び弁杆を開方向へ付勢す
る弁バネと、該弁バネによる付勢方向と反対方向におけ
る弁杆の突出端に連結されたダイヤフラムと、弁本体と
ダイヤフラムとによって形成された作動圧力室とを備
え、 前記弁体に弁室と背圧室とを連通させる導圧孔を設ける
とともに、前記作動圧力室にオゾン水供給管路の水圧を
作用させるようにしたことを特徴とするオゾン水製造装
置に用いる圧力制御弁。 - 【請求項４】 請求項１に記載のオゾン水製造装置のバ
イパス管路に介装される圧力制御弁であって、流入ポー
ト、流出ポート及びこれら各ポートを連通させる弁室を
有する弁本体と、該弁室を貫通すべく前記弁本体に摺動
可能に挿通された弁杆と、該弁杆に固定され弁室を流れ
る流体の流量を調節する弁体と、該弁体と弁本体との間
に形成された背圧室と、弁体及び弁杆を開方向へ付勢す
る弁バネと、該弁バネによる付勢方向と反対方向におけ
る弁杆の突出端に連結されたダイヤフラムと、弁本体と
ダイヤフラムとによって形成された作動圧力室とを備
え、 前記背圧室を大気に開放させるとともに、前記作動圧力
室にオゾン水供給管路の水圧を作用させるようにしたこ
とを特徴とするオゾン水製造装置に用いる圧力制御弁。 - 【請求項５】 前記弁体の受圧面積を、弁室側よりも背
圧室側を大きくしたことを特徴とする請求項４に記載の
オゾン水製造装置に用いる圧力制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11118906A JP3137111B2 (ja) | 1998-04-28 | 1999-04-27 | オゾン水製造装置及びその装置に用いる圧力制御弁 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11769198 | 1998-04-28 | ||
| JP10-117691 | 1998-04-28 | ||
| JP11118906A JP3137111B2 (ja) | 1998-04-28 | 1999-04-27 | オゾン水製造装置及びその装置に用いる圧力制御弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000024476A JP2000024476A (ja) | 2000-01-25 |
| JP3137111B2 true JP3137111B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=26455764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11118906A Expired - Lifetime JP3137111B2 (ja) | 1998-04-28 | 1999-04-27 | オゾン水製造装置及びその装置に用いる圧力制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3137111B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7794135B2 (en) * | 2004-11-05 | 2010-09-14 | Schlumberger Technology Corporation | Dry polymer hydration apparatus and methods of use |
| KR102052039B1 (ko) * | 2018-04-11 | 2019-12-04 | 대구대학교 산학협력단 | 전기-페록손 반응 기반 수처리 장치 |
| CN109046056B (zh) * | 2018-08-23 | 2024-02-27 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 微气泡装置及热水器 |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11118906A patent/JP3137111B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000024476A (ja) | 2000-01-25 |
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