JP5975392B2 - オゾン水生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、オゾン水生成装置に関する。

オゾン水は、殺菌、漂白、有機物の分解などの分野で広く利用されている。また、オゾンの発生手段としては、例えば、放電方式や電解方式などが知られているが、電解方式は、純水（水）があればよいこと、比較的高濃度のオゾンガスが得やすいことなどの特徴によって、洗浄用などのオゾン水の生成装置などに利用されている。

具体的には、例えば特許文献１には、継続して長時間運転できる電解方式のオゾン水生成装置が提案されている。

特開2002−143851号公報

しかしながら、特許文献１のような従来のオゾン水生成装置の場合、電解槽で生成したオゾン水を吐水するまでにオゾン水中の溶存オゾンがガス化し、オゾン水に余剰オゾンガスとして混入する恐れがあった。吐水するオゾン水に余剰オゾンガスが混入している場合、吐水とともに余剰オゾンガスが大気に放出されるため、周囲の環境のオゾン濃度の上昇を招き、場合によっては人体に悪影響を与える恐れもあると考えられる。

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、オゾン水からの余剰オゾンガスの発生を抑制し、大気への余剰オゾンガスの放出を抑制することができるオゾン水生成装置を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明のオゾン水生成装置は、水の電気分解によって生成したオゾンガスを水に溶解させてオゾン水を生成するオゾン水生成装置であって、オゾン発生器を備えた電解槽と、前記電解槽に水を供給する供給部と、前記電解槽で生成したオゾン水を吐水する吐水部と、前記供給部から供給する水を加熱可能な加熱手段と、を有し、前記加熱手段によって雰囲気温度以上に加熱された水が、前記供給部を通じて電解槽へ供給されてオゾン水が生成され、吐水部において前記オゾン水の温度が雰囲気温度付近まで降温することを特徴としている。

このオゾン水生成装置では、さらに、前記供給部の水の温度を検知する温度検知手段と、前記加熱手段の動作を制御可能な制御手段と、を備え、前記温度検知手段によって前記供給部の水の温度が雰囲気温度以下であることが検知された場合に、前記加熱手段による前記供給部の水の加熱が開始されるように前記制御手段によって制御されていることが好ましい。

本発明のオゾン水生成装置によれば、オゾン水からの余剰オゾンガスの発生を抑制し、大気への余剰オゾンガスの放出を抑制することができる。

本発明のオゾン水生成装置の一実施形態の概要を例示したブロック図である。 本発明のオゾン水生成装置の別の実施形態の概要を例示したブロック図である。

図１は、本発明のオゾン水生成装置の一実施形態の概要を例示したブロック図である。

オゾン水生成装置１は、水（純水や水道水など）を電気分解して生成したオゾンガスを水に溶解させてオゾン水を生成するものであって、電解槽２と、供給部３と、吐水部４と、加熱手段５とを有している。

電解槽２は、オゾン発生器を備えている。オゾン発生器の具体的な構成は特に限定されず、電極を介して水を電気分解してオゾンガスを生成する電解方式のものを適宜採用することができる。より具体的には、オゾン発生器は、電源と接続した陽極と陰極との間を高分子隔膜で仕切る構造を有するものを例示することができる。このような高分子隔膜としては、例えば、耐オゾン性を有するポリテトラフルオロエチレンなどを基体としたイオン交換膜を例示することができる。また、電極（陽極、陰極）の材料などについても特に限定されず、白金電極やダイヤモンド電極などを使用することができるが、なかでもダイヤモンド電極は、電気分解で発生する水素と酸素の発生を抑制することができ、オゾンを効率よく生成できるため特に好ましい。

なお、オゾン発生器から発生するオゾンガスは、少量の水素や酸素を含む混合ガスの形態であってもよい。

供給部３は電解槽２と連通しており、供給部３を通じて電解槽２に水が供給される。また、吐水部４も電解槽２と連通しており、電解槽２で生成したオゾン水は、吐水部４を通じて外部へ吐水される。供給部３および吐水部４の具体的な構成は特に限定されないが、例えば、水供給源（図示していない）から圧送された水を供給部３を通じて電解槽２内に連続的に供給してオゾン水を生成するとともに、このオゾン水を吐水部４から連続的に吐水できるものであることが好ましい。

加熱手段５は、供給部３付近に配設されており、供給部３から供給する水を加熱可能とされている。加熱手段５の構成は具体的に限定されない。加熱手段５によって、供給部３から供給する水を雰囲気温度以上に加熱することができる。

オゾン水生成装置１は、加熱手段５によって雰囲気温度以上に加熱された水が供給部３を通じて電解槽２へと供給され、オゾン発生器による電気分解を経てオゾン水が生成される。この際、電解槽２では、発生するオゾンガスの量が溶解度を超えないように調整し、オゾン水中の余剰オゾンガスの発生を抑制することが好ましい。電解槽２に供給される水は加熱手段５によって加熱されているため、電解槽２では、水へのオゾンガスの溶解度が雰囲気温度下の溶解度よりも低く抑えられている。

そして、電解槽２から吐水部４を通じて吐水されるオゾン水は、吐水部４において温度が雰囲気温度付近まで降温する。このため、吐水部４でのオゾン水は、電解槽２でのオゾン水よりも溶解度が高まり、この溶解度の差によって、吐水部４でのオゾン水には溶存可能なオゾンガスの量に余裕が生じる。したがって、吐水部４では、オゾン水中の溶存オゾンがガス化し難く、また、小さなオゾンガスの気泡であれば水に溶解するため、余剰オゾンガスの発生が抑制される。このため、吐水部４からのオゾン水の吐水に伴う大気への余剰オゾンガスの放出を抑制することができる。

図２は、本発明のオゾン水生成装置の別の実施形態の概要を例示したブロック図である。図１とともに説明した実施形態と同一の部分についての説明は一部省略する。

オゾン水生成装置１は、さらに、供給部３の水の温度を検知する温度検知手段６と、加熱手段５の動作を制御可能な制御手段７とを備えている。

温度検知手段６は具体的に限定されず、例えば、公知の温度センサーなどであってよい。また、制御手段７についても、温度検知手段６および加熱手段５と連動して加熱手段５の動作を自動制御できるものであれば具体的に限定されない。

オゾン水生成装置１は、温度検知手段６によって供給部３の水の温度を検知することができ、供給部３の水の温度が雰囲気温度以下であることが検知された場合には、加熱手段５による加熱が開始されるように制御手段７によって制御されている。一方、例えば、温度検知手段６によって、供給部３の水の温度が雰囲気温度以上であることが検知された場合には、加熱手段５が作動しないように制御手段７によって制御することができる。

したがって、オゾン水生成装置１は、供給部３から電解槽２に供給される水の温度が、雰囲気温度以上の温度になるように確実に制御されており、この水が電解槽２で電気分解されてオゾン水が生成される。そして、電解槽２から吐水部４へ流れたオゾン水は、雰囲気温度付近まで降温するため、吐水部４でのオゾン水は、電解槽２でのオゾン水よりも溶解度が高まり、この溶解度の差によって、吐水部４でのオゾン水には溶存可能なオゾンガスの量に余裕が生じる。したがって、吐水部４では、オゾン水中の溶存オゾンがガス化し難く、また、小さなオゾンガスの気泡であれば水に溶解するため、余剰オゾンガスの発生が抑制される。このため、吐水部４からのオゾン水の吐水に伴う大気への余剰オゾンガスの放出を抑制することができる。

本発明のオゾン水生成装置は、以上の実施形態に限定されることはない。例えば、電解槽には、発生した余剰オゾンガスを回収するためのオゾン回収部などを設けることもできるし、オゾン濃度計などの各種の部材を備えることもできる。

１ オゾン水生成装置
２ 電解槽
３ 供給部
４ 吐水部
５ 加熱手段
６ 温度検知手段
７ 制御手段

Claims (2)

1. 水の電気分解によって生成したオゾンガスを水に溶解させてオゾン水を生成するオゾン水生成装置であって、
   オゾン発生器を備えた電解槽と、
   前記電解槽に水を供給する供給部と、
   前記電解槽で生成したオゾン水を吐水する吐水部と、
   前記供給部から供給する水を加熱可能な加熱手段と、
   を有し、
   前記加熱手段によって雰囲気温度以上に加熱された水が、前記供給部を通じて電解槽へ供給されてオゾン水が生成され、吐水部において前記オゾン水の温度が雰囲気温度付近まで降温することを特徴とするオゾン水生成装置。
2. さらに、
   前記供給部の水の温度を検知する温度検知手段と、
   前記加熱手段の動作を制御可能な制御手段と、
   を備え、
   前記温度検知手段によって前記供給部の水の温度が雰囲気温度以下であることが検知された場合に、前記加熱手段による前記供給部の水の加熱が開始されるように前記制御手段によって制御されていることを特徴とする請求項１に記載のオゾン水生成装置。

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