JPH03267390A - オゾン水製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はオゾン水製造装置に関するもので、さらに詳し
くは原料水を電気分解してオゾン水を得る電解式のオゾ
ン水製造装置に関するものである。

「従来の技術」 従来、オゾン水製造装置としては以下のごとき方式のも
のが提案されている。

■　空気を原料にして放電方法で気相のオゾンを製造し
て、この気相のオゾンを原料水中に散気する空気原料放
電方式。

■　酸素を原料にして上記と同様にしてオゾン水を得る
酸素原料放電方式。

■　水に紫外線を照射して、水中に溶存する酸素をオゾ
ン化する紫外線照射方式。

■　原料水を電気分解して得られるオゾンを原料水中に
溶存させる電解方式。

そして、近時は上記電解方式が、空気原料放電方式に比
較しては窒素酸化物の発生がなく、酸素原料放電方式に
比較しては酸素ボンベを必要とせず、またこの両放電方
式に比較しては、放電部の冷却の必要性が無（、簡易で
小型化できるとともに、放電部での電極部材溶出といっ
た異物混入のおそれが少な（、さらには紫外線照射方式
に比較しては顕著な効率向上が期待できるといった利点
から注目されている。

特に、上記電解方式のうち固形重合体電解質膜（Ｓｏｌ
ｉｄ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｅｌｅｃｈｒｏｌｙｔｅｌの両
面にオゾン発生用の触媒を兼ねる電解用の電極を重ねて
、画電極に直流電流を印加するものが、そのオゾン発生
効率の良さから、特に注目され、近時多数の研究報告が
提出されている。

「発明が解決使用とする問題点ｊ しかし、上記電解式のオゾン水製造装置は未だ各種研究
室での研究段階であって、試験機による効率測定等は実
施しされているも、実用装置は製造されていない。

そこで、本発明者は医院で消毒用等に利用できる程度の
小型な電解式のオゾン水製造装置の実用装置を開発すべ
く鋭意研究を重ねたところ、オゾン水は数ｐｐｍの低濃
度であっても、気相のオゾンに比較して非常に酸化力が
大きく、オゾン水と接触する部材および機器は、その材
質によっては急速に劣化乃至破損してしまい、小型で使
用時の操作性の良いオゾン水製造装置の実現はきわめて
困難であることが判明した。

これまでの試行錯誤の結果では、効率向上のために電極
部に水流を発生させるポンプ、オゾン水を水槽の外に給
水するための揚水ポンプおよび給水栓は、特にオゾン劣
化の影響を受は易（、既存の製品では使用に耐えること
ができず、これら部品はオゾン耐性の材質で特別に製造
する必要性があり高価となる欠点を有していた。

また、小型のオゾン水製造装置に於ては、発生した気相
のオゾンを水と効率的に接触することも困難で、オゾン
が気泡となって水面より消散する割合が高く、オゾンの
多（は無駄となってしまう欠点を有していた。

さらにまた、従来この種のオゾン水製造装置に於てはオ
ゾン水のオゾン濃度を常時測定する測定装置が用意され
ておらず、オゾン濃度が所定以上と思って使用していた
のにかかわらず、実際には電解用の電極や固形重合体電
解質膜の劣化等で初期のオゾン濃度に達していないオゾ
ン水が誤って使用されるという事態が充分に予想され、
この点に関する信頼性の保証が無いことが実用装置の実
現の最も大きな原因となっていた。

「目的」 そこで本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、構成部
品および構成部材のオゾン水と接触する部分を必要最低
限となし、安価でオゾンによる劣化が少ないオゾン水製
造装置を提供することを目的としたものであり、また、
オゾンと水との接触効率が高く、さらには、オゾン水の
オゾン濃度を常時測定して使用に際して信頼性が確保で
きるオゾン水製造装置を提供することを目的としたもの
である。

「問題点を解決するための手段」 上記の目的に沿い、先述特許請求の範囲を要旨とする本
発明の構成は前述問題点を解決するために、水槽１上に
搭載した制御盤箱２より、該水槽１内に注入された原料
水Ｗ中に水没する電解装置本体３を吊棒４で吊下げ、 上記電解装置本体３には、電極収納室３０を設け、この
電極収納室３０内に固形重合体電解質膜３１ａの一面に
所定の開口率を有したアノード電極３１ｂを他面に所定
の開口率を有したカソード電極３１ｃを重ねた電解セル
３１を該電極収納室３０をカソード室３０ａとアノード
室３０ｂとに仕切るようにして収納し、該電解セル３１
より取出した導線３１’　、３１“の先端は制御盤箱２
内に収納した直流電源装置２５に連結し、また、上記電
解装置本体３には、アノード室３０ｂの一端に連通する
原料水流入口３２と、水路３３を介してアノード室３０
ｂの他端に連通ずるオゾン水流出口３４と、該水路３３
の途中から分岐された分岐オゾン水流出口３５と、一端
がカソード室３０ａに連通する水素流出口３６とを設け
、さらに、該電解装置本体３には上記水路３３の分岐オ
ゾン水流出口３５よりアノード室３０ｂ側部位にポンプ
３７を、分岐オゾン水流出口３５よりオゾン水流出口３
４側部位に該水路３３を開閉する弁体３８を収納し、ま
た、分岐オゾン水流出口３５よりはオゾン水導管３５ａ
を、水素流出口３６よりは水素導管３６ａを立設し、該
オゾン水導管３５ａの先端は制御盤箱２に設けた給水口
２１に、水素導管３６ａの先端は制御盤箱２に収納した
水素処理室２２に夫々連通し、また、前記ポンプ３７よ
り駆動軸３７ａを、弁体３８よりは弁棒３８ａを立設し
、該駆動軸３７ａの先端は制御盤箱２内に収納したモー
タ２３に、弁棒３８ａの先端は制御盤箱２内に収納した
ソレノイド２４に夫々連結し、 さらに、上記駆動軸３７ａの途中には撹拌翼３７ｂを嵌
着し、この撹拌翼３７ｂの近くには固形重合体電解質膜
４１ａの外面に所定の開口率を有した測定電極４１ｂを
内面に比較電極４１ｃを重ねたオゾン濃度測定具４１を
水没させて配設し、このオゾン濃度測定具４１の測定電
極４１ｂと比較電極４１ｃとから取り出したリード線４
１’　、４１”を制御盤箱２内に収納した電流計よりな
るオゾン濃度表示装置２６に連結してなる技術的手段を
講じたものである。

「作用」 それ数本発明オゾン水製造装置は、水槽１内に所定の水
位まで原料水Ｗを注入し、電解セル３１に直流電圧を印
加し、駆動軸３７ａをモータ２３で回転してポンプ３１
と撹拌翼３７ｂとを回転せしめる。

すると、原料水Ｗはポンプ３１によって原料水流入口３
２からアノード室３０ｂ内に流入し水路３３を通ってオ
ゾン水流出口３４より再び水槽１内に噴出される。そし
て、この原料水Ｗはアノード室３０ｂ内において電気分
解されアノード室３０ｂ内にはオゾンが混入した酸素（
以下、単にオゾンという。）が、カソード室３０ａ内に
は水素が発生し、該オゾンは気泡となって、途中ポンプ
３１で撹拌され、水路３３内を進行しつつ原料水Ｗ中に
溶解され、該原料水Ｗをオゾン水となす。なお、原料水
Ｗの電気分解によって発生する酸素中にオゾンが混入す
る割合は、印加電圧が高いと太き（なり、また、触媒を
兼ねるアノード電極３１ｂの材質によってもこの割合は
変化するという作用が知られている。

また、ポンプ３１と共に撹拌翼３７ｂが回転することで
、オゾン濃度測定具４１に常にオゾン水の水流が供送さ
れ、測定電極４１ｂと比較電極４１ｃとの間に起電力が
発生しオゾン水の濃度がオゾン濃度表示装置２６に表示
される。

そして、この水槽１内に得られたオゾン水を利用する場
合は、ソレノイド２４に通電して水路３３をその分岐オ
ゾン水流出口３５より下流側で遮断する。するとポンプ
３７より圧送されるオゾン水はオゾン水導管３５ａを介
して給水口２１より取り出すことができるという作用を
呈するものである。

なお、電気分解によって発生した水素は水素導管３６−
ａを通って水素処理室２２内に吸着補集されるものであ
る。

「実施例Ｊ 次に、本発明の実施例を添附図面に従って説明すれば以
下の通りである。

図中、１が水槽で、この水槽１上に搭載した制御盤箱２
より、該水槽１内に注入された原料水Ｗ中に水没する電
解装置本体３を吊棒４で吊下げである。

上記水槽１は、上部に開口を有した容器状のものが使用
され、その材質は本実施例ではガラスを使用したが、オ
ゾン耐性を有するものであればよい。そして、上記制御
盤箱２はその底面で水槽１の蓋を兼ねるようになしてお
り、水槽１の開口縁と制御盤箱２との間にはシリコンゴ
ム等のオゾン耐性を有したパツキン５を介在せしめるこ
とが望ましい。さらに、上記電解装置本体３および吊棒
４もオゾン耐性を有した材質で形成されることは熱論で
ある。

また、上記原料水Ｗは、水道水を使用してもよいが、水
道水中には消毒用の塩素等の異物が混入しており、これ
ら異物は電気分解に影響を与えたり、発生オゾンと反応
してオゾンを消費したり、固形重合体電解質膜３１ａを
汚す原因となるので純水の使用が望ましい。

そして、上記原料水Ｗは所定量を水槽１内に注入して使
用すればよいが、本実施例では、この原料水Ｗは注水栓
２７より使用した分量が自動的に補給されるようになし
てあり、該注水栓２７は制御盤箱２に収納した電磁弁２
７ａと、この電磁弁２７ａを途中に介装し、上流端を制
御盤箱２の外方に突出した注水管連結口２７ｂ５下流端
を制御盤箱２の下面より水槽ｌ内に開口した注水口２７
ｃとなし、該この注水管連結口２７ｂに図示しない原料
水圧送源よりのホースを連結する。

なお、上記電磁弁２７ａには図では明示していないが、
第一フロート２７ｄの位置によって開閉するスイッチ（
図示では明示していないが、第一７０−ト２７ｄに永久
磁石を、この第一フロート２７ｄを案内する後述案内棒
２７ｆ内にリードスイッチを収納したもの等、従来公知
なフロートスイッチが使用されできる。）によってその
通電回路が開閉されるように（基準水位Ｗ１より水位が
下がると電磁弁２７ａに通電されて新たな原料水Ｗが補
給され、水位が基準水位Ｗ１に戻ると該電磁弁２７ａは
閉じて原料水Ｗの補給が停止する。）なしであるのは熱
論である。

また、上記第一フロート２７ｄは、制御盤箱２より吊下
げた案内棒２７ｆに昇降可能に取付けられているが、さ
らにこの案内棒２７ｆには該第−７０−ト２７ｄの下方
部位に第二フロート２７ｅを昇降可能に取付けである。

この第二フロート２７ｅは水位が所定以下（第１図、低
水位Ｗ２以下）になると直流電源装置２５の電源供給を
遮断するものであり、水位が電解セル３１よりも低くな
って該電解セル３１を破損することを防止するためのも
のである。

そして、上記電解装置本体３には、電極収納室３０を設
け、この電極収納室３０内に固形重合体電解質膜３１ａ
の一面に所定の開口率を有したアノード電極３１ｂを他
面に所定の開口率を有したカソード電極３１ｃを重ねた
電解セル３１を該電極収納室３０をカソード室３０ａと
アノード室３０ｂとに仕切るようにして収納し、該電解
セル３１より取出した導線３１′、３１”の先端は制御
盤箱２内に収納した直流電源装置２５に連結しである。

上記固形重合体電解質膜３１ａ、アノード電極３１ｂ、
カソード電極３１ｃは従来公知なものを使用すればよく
、本実施例では、固形重合体電解質膜３１ａにフッソ系
陽イオン交換膜を、アノード電極３１ｂに二酸化鉛（Ｐ
　ｂ　Ｏｘ　）　　ｒ通常このアノード電極３１ｂには
、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）等の貴金属が使用され
るが、二酸化鉛がその触媒機能にすぐれ、特に、鉛表面
を酸素素処理した（Ｐｂ−ＰｂＯ□）はその加工性から
も優れた電極材となることが知られている。」を、カソ
ード電極３１ｃにはステンレスにニッケル鍍金をしたも
の「カソード電極３１ｃも、直接は原料水Ｗとは接触し
ないにもがかわらず実測の結果ではオゾン発生の触媒機
能が認められ、カソード電極３１ｃと同様に貴金属が使
用されることが多く、本発明に於てもそれら貴金属を使
用しても差し支えない。」を使用した。

なお、上記の所定の開口率とはアノード電極３１ｂおよ
びカソード電極３１ｃが固形重合体電解質膜３１ａの表
面全面を覆うのではなく、該アノード電極３１ｂおよび
カソード電極３１ｃが小孔３１ｂ”　、３１ｃ’を多数
開穿した多孔板状、金網状、格子状等（図示実施例は多
孔板状）となしてあり、一定の割合で固形重合体電解質
膜３１ａの表面を覆うことである。

そして、このアノード電極３１ｂよりは導線３１゛が取
り出され、カソード電極３１ｃよりは導線３１”が取り
出されて直流電源装置２５に連結され、アノード電極３
１ｂとカソード電極３１ｃとの間には直流電圧が印加さ
れる。すなわち、該直流電源装置２５としては征来公知
な直流電源装置が使用でき、本実施例においては商用交
流電源を直流に変換する直流電源装置を使用している。

なお、本実施例で、固形重合体電解質膜３１ａの厚みを
２００ミクロン、アノード電極３１ｂとカソード電極３
１ｃとは夫々５０％の開口率で２０Ｘ４０ｍｍの大きさ
となし、５Ｖの直流電圧を印加したところ電流は３アン
ペアであった。

また、上記カソード室３０ａとアノード室３０ｂとは単
なる空間状となしてもよいが、本実施例では、アノード
電極３１ｂとカソード電極３１ｃとの押さえを兼ねるべ
く、相互に連通ずる溝を設けて凸条３ｄ、３ｄ、３ｄ・
・・の先端で、固形重合体電解質膜３１ａを間に挟装し
たアノード電極３１ｂとカソード電極３１ｃとを挟持す
るようになしである。

また、上記電解装置本体３には、アノード室３０ｂの一
端に連通ずる原料水流入口３２と、水路３３を介してア
ノード室３０ｂの他端に連通するオゾン水流出口３４と
、該水路３３の途中から分岐された分岐オゾン水流出口
３５と、一端がカソード室３０ａに連通する水素流出口
３６とを設け、さらに、該電解装置本体３には上記水路
３３の分岐オゾン水流出口３５よりアノード室３０ｂ側
部位にポンプ３７を、分岐オゾン水流出口３５よりオゾ
ン水流出口３４側部位に該水路３３を開閉する弁体３８
を収納し、また、分岐オゾン水流出口３５よりはオゾン
水導管３５ａを、水素流出口３６よりは水素導管３６ａ
を立設し、該オゾン水導管３５ａの先端は制御盤箱２に
設けた給水口ｚ１に、水素導管３６ａの先端は制御盤箱
２に収納した水素処理室２２に夫々連通し、また、前記
ポンプ３７より駆動軸３７ａを、弁体３８よりは弁棒３
８ａを立設し、該駆動軸３７ａの先端は制御盤箱２内に
収納したモータ２３に、弁棒３８ａの先端は制御盤箱２
内に収納したソレノイド２４に夫々連結しである。

すなわち、原料水流入口３２を設けることにより、アノ
ード室３０ｂは水槽１内と連通し、原料水Ｗはこの原料
水流入口３２よりアノード室３０ｂ内に流入可能となし
てあり、さらに、アノード室３０ｂ内の原料水Ｗはポン
プ３７に吸引されて常時はオゾン水流出口３４より水槽
１内に再び噴出されるようになしである。アノード室３
０ｂ内に常に原料水Ｗが供送され、前記アノード電極３
１ｂとカソード電極３１ｃとの間に直流電圧が印加され
ると、該原料水Ｗは電気分解され、アノード室３０ｂ内
オゾンが気泡状に発生し、このオゾンは水流に随伴して
オゾン水流出口３４に向かい、途中ポンプ３７で撹拌さ
れ、水路３３を通過しつつ原料水Ｗ中に溶解されること
になるが、この際に、オゾンが気泡状に混在したままの
状態で水槽１内に還流せしめると、オゾンの溶解率が低
下するので、望ましくは、オゾン水流出口３４より噴出
する以前に充分にオゾンが溶解する条件を確保したい。

そのための一つの手段としては水流の速度を遅くするこ
とであるが、流速が違いとポンプ３７での撹拌効果が得
られずかえってオゾン溶解効率が低下するので、本実施
例では、上記ポンプ３７に第二流入口３９を設け、この
第二流入口３９よりも水槽ｌ内の原料水Ｗが流入するよ
うになし、大容量の原料水Ｗと小容量のオゾン゛とを主
にポンプ３７の撹拌力で効率的に接触させオゾンの溶解
効率を高めている。

そして、上記弁体３８は、常時は弁棒３８ａに保持され
て流路３３の上方に位置し、ソレノイド２２に通電され
ると該弁体３８が下降して流路３３を塞ぐ構成となって
いる。そしてこの弁棒３８ａが閉じると、オゾン水流出
口３４は閉となるので、ポンプ３７より圧送されるオゾ
ン水は分岐オゾン水流出口３５より噴出することになり
、常時はオゾン水導管３５ａにはサージ圧によりオゾン
水は流れないが、オゾン水流出口３４が閉じられること
で、オゾン水はオゾン水導管３５ａ内を上昇して給水口
２１より流出することになる。

上記揚水に関しては、−船釣には揚水ポンプを別途用意
するものであるが、本発明ではポンプ３７を兼用したこ
とに大きな特徴がある。揚水ポンプを別途用意すると部
品点数が増加するし、該揚水ポンプの下流側には給水栓
が必要となり、これらをオゾン耐性材質で形成すると大
変高価なものとなる。そこで、本発明ではこの揚水ポン
プと給水栓を省略したもので、前記ポンプ３７を揚水能
力をも有するものを使用し、前記弁体３８でこのポンプ
３７を原料水Ｗの撹拌用と揚水用とに切り換える様にな
している。この説明に於て、揚水ポンプが省略できると
いう利点は容易に理解できるであろうが、前記第二流入
口３９が必須の要件となるのではないかという疑問、ま
た、給水栓は省略されるが弁体３８が必要となるので構
成の簡易化にはならないとする疑問もあると思われるの
で、この点に言及すると、先ず、第二流入口３９は原料
水流入口３２の断面積が大きければよいことになり必ず
しも必須の要件ではなく、次に、弁体３８は漏洩の心配
は不要（多少の漏洩があっても実用上支障とはならない
、）で精度は高くなくてよいという利点を有している。

本発明者も、先に揚水ポンプと給水栓とを有した試作機
を製作したが、揚水ポンプでオゾン水を揚水すると給水
栓まで揚水ポンプで圧送されたオゾン水が満たされるこ
とになり、やがて、給水栓はオゾンで侵食されて漏洩を
生じてしまったが、本発明では給水口２１は単なる開口
であり、弁体３８を開けば、オゾン水導管３５ａ内のオ
ゾン水の水頭は自然と下がり、給水口２１よりの水漏れ
の心配は回避されることになる。

さらに、電気分解に伴ってカソード室３０ａに内には水
素が発生するが、この水素は水素流出口３６より水素導
管３６ａを経て水素処理室２２に吸着される。この水素
処理室２２は水素を吸着する金属粉を充填したものを使
用しているが、水素を安全に処理できるものであればよ
く、吸着に変えて酸化等の反応処理を行う様になしても
差し支えない。また、原料水Ｗが電気分解されて体積を
増したオゾンは水槽１の水面から出て適当な間隙部から
流出することになるが、このオゾンは水素に比較して爆
発等の危険性が少ないので、そのまま放出してもよい、
しかし、室内で長時間オゾンが放出されると人体に影響
することも予想されるため、本実施例ではオゾン分解処
理室２８を設け、このオゾン分解処理室２８内に活性炭
等のオゾン分解触媒を充填し、図では省略したが、この
オゾン分解処理室２８と水槽１の上部開口とを連通させ
、原料水Ｗが電気分解されて発生したオゾンはこのオゾ
ン分解処理室２８を通って酸素に分解されてから該オゾ
ン分解処理室２８を経て排気口２８ａから放出されるよ
うにしである。

なお、上記ポンプ３７は、駆動軸３７ａを介してモータ
２３で駆動されるのは熱論であり、図示例では製造の都
合上該駆動軸３７ａの途中にはフレキシブルカブラ３７
ｃを介在せしめてなる。

なお、上記した電解装置本体３の具体的構造を第２図お
よび第３図に基づきさらに説明すると、該電解装置本体
３は、下板３ａと中板３ｂと上板３Ｃとで三枚重ね構造
となして、該中板３ｂと上板３Ｃとは夫々定着用孔６，
６．６・・・が適合位置に開穿され、この定着用孔６，
６．６・・・内を吊棒４の下端部が挿通し、定着螺子７
で三枚重ね状に締着されるようになしである。

そして、上記下板３ａの上面には前記凸条３ｄ、３ｄ、
３ｄ・・・を有したカソード室３０ａが削成されると共
に、前記水素流出口３６に連通する水素案内路３ｅが設
けられている。

また、上記中板３ｂの下面にはアノード室３０ｂが削成
されており、この中板３ｂと前記下板３ａとを重ねると
、該カソード室３０ａとアノード室３０ｂとの位置が適
合して電極収納室３０が形成される。なお、このアノー
ド室３０ｂに設けた凸条３ｄ、３ｄ、３ｄ・・・はカソ
ード室３０ａのものとは９０度の角度を有する位置関係
に配しである。さらに、この中板３ｂには一端が該アノ
ード室３０ｂに他端が該中板３ｂの端部に達するように
第一通孔（溝）３ｆと、一端が該アノード室３０ｂに他
端が第二流入口３９に連通する（第３図に示される貫通
流入路３ｍ’　　３ｍ”を介して該第二流入口３９に連
通される。）第二通孔３ｇとが設けられ、該第−通ＪＬ
−３ｆの他端が原料水流入口３２となり、第二通孔３ｇ
は水路３３の一部を形成するようになっている。

また、上記上板３Ｃにはその下面にポンプ３７のケーシ
ング部を形成するポンプ翼収納室３ｈが削成され、この
ポンプ翼収納室３ｈからは先端を該上板３ｃの端面にオ
ゾン水流出口３４として開口する第三流路３１が設けて
あり、この第三流路３１と前記第二流路３ｇとで水路３
３が形成されている。そして、この上板３Ｃには、上面
から下端が上記第三流路３１に連通する第一縦穴３ｊと
第二縦穴３ｋが掘削されており、該第−縦穴３ｊが弁体
３８の弁室、第二縦穴３にの上端が前述した分岐オゾン
水流出口３５を構成するようになしである。なお、ポン
プ翼収納室３ｈにはポンプ翼３７゛が収納され、このポ
ンプ翼３７°の駆動軸３７ａは縦通孔３ｎを貫通するよ
うになしてあり、弁体３８は常時は第一縦穴３ｊ内に収
納された第２図図示状態にあり、この弁体３８が下降す
ると第三流路３１すなわち水路３３の下流側部位が閉じ
られるようになしである。また、この上板３Ｃの上面に
は水素流出口３６が開口され、この水素流出口３６より
はこの上板３Ｃと中板３ｂとを貫通して連通路３ｅ’　
、３ｅ”で下板３ａの水素案内路３ｅに連通せしめてい
る。

なお、前述第二流入口３９は下板３ａの下面でポンプ翼
３７゛の中心軸延長線を中心軸として設けられ、該下板
３ａと中板３ｂとを貫通流入路３ｍ’　、３ｍ”でポン
プ翼収納室３ｈの下面中央部位に連通せしめである。

さらに本発明は、前記駆動軸３７ａの途中には撹拌翼３
７ｂを嵌着し、この撹拌翼３７ｂの近くには固形重合体
電解質膜４１ａの外面に所定の開口率を有した測定電極
４１ｂを内面に比較電極４１ｃを重ねたオゾン濃度測定
具４１を水没させて配設し、このオゾン濃度測定具４１
の測定電極４１ｂと比較電極４１ｃとから取り出したリ
ード線４１’　、４１”を制御盤箱２内に収納した電流
計よりなるオゾン濃度表示装置２６に連結してなる。

このオゾン濃度測定具４１は、電解セル３１とは逆の作
用を利用したもので、構成は該電解セル３１と略同じで
あるが、オゾン水のオゾン濃度に対応して起電力を得て
、この起電力をオゾン濃度表示装置２６で読み取るもの
である。そして、本実施例では・第４図に最も明らかに
示すごとく、上記固形重合体電解質膜４１ａにフッソ系
陽イオン交換膜を、測定電極４１ｂに針金状の塩化鉛を
、比較電極４１ｃに針金状の金（Ａｕ）使用し、セラミ
ックで構成した円柱状の基材４０に（図からは明確でな
いが、この基材４０を電解装置本体３上面に固定してい
る。）比較電極４１ｃをコイル状に巻き、その外面を固
形重合体電解質膜４１ａで覆い（原料水より比較電極４
１ｃを遮断するように）、さらに、この固形重合体電解
質膜４１ａの外面に測定電極４１ｂをコイル状に巻いて
いる。なお、この際に比較電極４１ｃは密に巻き付けて
もよいが、測定電極４１ｂは隣接部分と多少の間隔を有
する様に巻き付け、このスパンをもって所定の開口率が
得られるようになしておく。そして、上記測定電極４１
ｂと比較電極４１ｃとの間の起電力は固形重合体電解質
膜４１ａの面積および測定電極４１ｂの接触面積によっ
て相違はするが、本実施例の基材４０の直径が１ｃｍζ
固形重合体電解質膜４１ａの面積１２．５ｃｒｎ”、測
定電極４１ｂに径が０゜３ｍｍで長さ５０ｃｍのものを
約５０回巻いたもので、オゾン濃度ｌｐｐｍあたり２マ
イクロアンペアの比例的な起電力が得られたので、この
起電力をオゾン濃度に換算してオゾン濃度表示装置２６
で表示するようになしたが、熱論、この起電力は増幅回
路で増幅したり、現時点ではその必要性は認められない
が演算回路で演算して温度補正等を行うようになしても
よい。なお、上記オゾン濃度測定具４１は、静水中では
０．０１ｐｐｍまで測定可能となしたとこでは、Ｏ，ｉ
ｐｐｍの位の測定値が常に上下に変動して安定性が得ら
れなかったが、撹拌翼３７ｂで付近に水流を発生させた
ところではＯ，ｉｐｐｍの位の測定値の上下変動は回避
できた。

なお、図中、８は横桟板、９はフロートストッパーリン
グ、１１は嵌入足片を示すものである。

「発明の効果」 本発明は上記のごときであるので、コンパクトで簡易に
オゾン水を得ることが可能なオゾン水製造装置を提供す
ることができるものである。

また、本発明装置は従来の大気中での放電、紫外線照射
という手段を使用しないため、酸化窒素の発生がな（、
室内での使用に安全であり、また従来の大気中での放電
では電極が放電で溶出して混入するおそれが大きかった
が、本発明装置ではより異物混入のおそれが少ない純粋
なオゾンが得られるオゾン水製造装置を提供することが
できるものである。

また、本発明の特筆すべき効果の一つはオゾン濃度測定
具４１とこの、このオゾン濃度測定具４１に連結するオ
ゾン濃度表示装置２６を装置したため、使用するオゾン
水が所望の濃度であるかの確認が常に行えることで、前
述もした如く、殺菌等に使用する場合に、実際にはオゾ
ン濃度が必要な濃度以下であったという例は多々報告さ
れており、常にかオゾン濃度が確認できることは、この
種装置の信頼性を向上するばかりではなく、現在まで我
が国ではほとんど利用されていない医療分野（西ドイツ
では歯科医療にオゾン水の利用実績がある。）での利用
も期待できるものである。

また、本発明の特筆すべきもう一つの効果は、構成を簡
易化したことで、安価に提供できるばかりか耐久性を向
上し得たことである。前述した如く、弁体３８でポンプ
３７を原料水Ｗの撹拌用と揚水用とに切り換える様にな
しているため、揚水ポンプ、給水栓の部品点数は低減で
き、加工精度が高くなくてもオゾン水の給水を止めた場
合に漏水のおそれがなく、さらには該いポンプ３７で気
相のオゾンと原料水とを撹拌するので気液接触が効率的
なオゾン水製造装置を提供することができるものである
。なお、発生したオゾンを水槽１の外で原料水Ｗと接触
すると機構が複雑になるばかりか、発生直後のオゾンは
溶解が早く、かつ、溶解率も多少高いということが実測
の結果確認されており、発生直後の気相のオゾンを水中
でポンプ３７で撹拌することは溶解効率の向上にも顕著
なる効果を発揮するものであった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明オゾン水製造装置の一実施例を示すもので
第１図は一部断面側面図、第２図は電解装置本体部の拡
大縦断面図、第３図は電解セルをの除いた電解装置本体
部の分解斜視図、第４図はオゾン濃度測定具の縦断面図
、第５図は制御盤箱のカバーを外した状態での平面図で
ある。 　０ １ １ １ ５ ６ １〜水槽　　　　　　２〜制御盤箱 ３〜電解装置本体　　４〜吊棒 １〜給水口　　　　　２２〜水素処理室３〜モータ　　
　　　２４〜ソレノイド５〜直流電源装置 ６〜オゾン濃度表示装置 Ｏ〜電極収納室　　３０ａ〜カソード室ｂ〜アノード室
　　　３１〜！解セル ａ〜固形重合体電解質膜 ｂ〜ルアノード極 Ｃ〜カソード電極　　３１’　　　３１”〜導線２〜原
料水流入口　　３３〜水路 ４〜オゾン水流出口 ５〜分岐オゾン水流出口 ａ〜オゾン水導管　　３６〜水素流出ロａ〜水素導管　
　　　３７〜ボンブ ４ ７８〜駆動軸　　　　３７ｂ〜撹拌翼 ３８〜弁体　　　　　３８ａ〜弁棒 ４１〜オゾン濃度測定具 １８〜固形重合体電解質膜 １ｂ〜測定電極　　　４１ｃ〜比較電極１°　、４１”
〜リード線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　水槽１上に搭載した制御盤箱２より、該水槽１内に注
   入された原料水Ｗ中に水没する電解装置本体３を吊棒４
   で吊下げ、上記電解装置本体３には、電極収納室３０を
   設け、この電極収納室３０内に固形重合体電解質膜３１
   ａの一面に所定の開口率を有したアノード電極３１ｂを
   他面に所定の開口率を有したカソード電極３１ｃを重ね
   た電解セル３１を該電極収納室３０をカソード室３０ａ
   とアノード室３０ｂとに仕切るようにして収納し、該電
   解セル３１より取出した導線３１′、３１″の先端は制
   御盤箱２内に収納した直流電源装置２５に連結し、 また、上記電解装置本体３には、アノード室３０ｂの一
   端に連通する原料水流入口３２と、水路３３を介してア
   ノード室３０ｂの他端に連通するオゾン水流出口３４と
   、該水路３３の途中から分岐された分岐オゾン水流出口
   ３５と、一端がカソード室３０ａに連通する水素流出口
   ３６とを設け、さらに、該電解装置本体３には上記水路
   ３３の分岐オゾン水流出口３５よりアノード室３０ｂ側
   部位にポンプ３７を、分岐オゾン水流出口３５よりオゾ
   ン水流出口３４側部位に該水路３３を開閉する弁体３８
   を収納し、また、分岐オゾン水流出口３５よりはオゾン
   水導管３５ａを、水素流出口３６よりは水素導管３６ａ
   を立設し、該オゾン水導管３５ａの先端は制御盤箱２に
   設けた給水口２１に、水素導管３６ａの先端は制御盤箱
   ２に収納した水素処理室２２に夫々連通し、また、前記
   ポンプ３７より駆動軸３７ａを、弁体３８よりは弁棒３
   ８ａを立設し、該駆動軸３７ａの先端は制御盤箱２内に
   収納したモータ２３に、弁棒３８ａの先端は制御盤箱２
   内に収納したソレノイド２４に夫々連結し、 さらに、上記駆動軸３７ａの途中には撹拌翼３７ｂを嵌
   着し、この撹拌翼３７ｂの近くには固形重合体電解質膜
   ４１ａの外面に所定の開口率を有した測定電極４１ｂを
   内面に比較電極４１ｃを重ねたオゾン濃度測定具４１を
   水没させて配設し、このオゾン濃度測定具４１の測定電
   極４１ｂと比較電極４１ｃとから取り出したリード線４
   １′、４１″を制御盤箱２内に収納した電流計よりなる
   オゾン濃度表示装置２６に連結してなるオゾン水製造装
   置。