JPH0372993A - 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］ 本発明は食品（原材料、加工品を含む）、上下水道、尿
尿処理、医療機器、紙パルプ、半導体等の各分野におい
て殺菌、除菌、脱色、脱臭、酸化等の手段として有効で
あるオゾン水を製造するためのオゾン水製造装置に関す
るものである。

［従来の技術］ この種オゾン水製造装置どじでは、従来、第３図や第４
図に示す如きエジェクタ一方式がある。すなわら、第３
図に示す方式は、エジェクターｂ内に、給水ｈＯ圧ポン
プａで加圧した水を流してノズルで噴射させ、この噴射
流により、オゾナイザ−Ｃで生成した大気圧下のオゾン
ガスをエジェクターｂの側面から吸引して気液混合させ
、気液混合されたオゾン混合水を気液分離槽ｄに送り人
気圧下で排オゾンガスを分離させてオゾン水を製造する
ようにしたものである。

又、第４図に示す方式は、第３図の方式と同様にしてエ
ジェクターｂで生成したオゾン混合水を、給水加圧ポン
プａの一次側に戻して再加圧した後論液分離槽ｄに送る
ようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記第３図に示すエジェクタ一方式の場合に
は、エジェクターｂ内に流し込む水星に対し吸引するオ
ゾンガス量が少ないため、高濃度のオゾン水を製造する
ことができないこε、又、エジェクターｂの二次圧力が
低いため、オゾンガスの水への溶解量が少ないこと、更
に経路がワンスルーであるため、オゾン濃度のコントロ
１−ルが困難であること、等の問題かあった。一方、上
記第４図に示すエジェクタ一方式の場合には、給水加圧
ポンプａの一次側に負圧が生じるため、給水加圧ポンプ
ａにキャビテーションを起し易いこと、又、オゾン混合
水を給水ｈｌ」圧ポンプａで加圧するようにしているた
め、給水加圧ポンプａの材質に耐腐蝕性の強いものを使
用しなければならず、給水加圧ポンプｂが高価格、短寿
命になること、等の問題があった。

そこで、本発明は、オゾンガスの水への溶解量を増大さ
せて高濃度のオゾン水が得られるようにすると共に、給
水加圧ポンプの長寿命化を可能とし、更に高濃度のオゾ
ン水が全自動運転により得られるようにしようとするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決するために、オゾナイザ−に
て発生させられたオゾンガスをオゾンカス加圧ポンプに
より加圧して送給するオゾンガスラインと、上水を給水
加圧ポンプにより加圧して送給する給水ラインとを、オ
ゾンガスと水を混合してオゾン混合水を生成するための
混合器に接続し、且つオゾン混合水を一定時間気液接触
させることによりオゾン水を１ツるようにしである加圧
溶解槽を、上記混合器に接続し、該加圧溶解槽に、オゾ
ン水を処理水槽に送るためのオゾン水ラインを接続して
なる構成とする。

又、オゾンガスラインにオゾンガス用電磁弁を、又、給
水ラインに給水用電ｍ弁をそれぞれ備えてオゾン水製造
を自動的に行わせるようにすることが好ましい。

更に、給水ラインの給水加圧ポンプの一次側位置に、処
理水槽内のオゾン水を上記給水ラインへ循環させるため
の循環ラインを接続、し、且つ循環するオゾン水中の不
純物を除去するためのストレーナを設けた構成とすると
よい。

史にオゾンガスの水中への溶解効率を高める目的からオ
ゾン水温度を下げるために加圧溶解槽内に冷２５ｆ！機
を設けた構成とするとよい。

更に又、処理水槽内の水位のレベルを検出するレベルス
イッチを設け、且つ該レベルスイッチの作動により０Ｎ
−ＯＦＦ操作される循環水用電磁弁を循環ラインに備え
たことが望ましい。

［作　　　用］ 詞ゾノーイザーで発生させられたオゾンガスは、オゾン
ガス加圧ポンプで加圧されてから混合器に押し込まれる
ため、多くのオゾンガスが混合器を通して加圧溶解槽へ
入れられ、更に加圧溶解槽で一定０５間加圧下で気液接
触させられるため、オゾンガスの水への溶解度が高く、
高濃度のオゾン水が得られると共に、充分なる気液分離
が行われるため、給水加圧ポンプには気泡が混入するよ
うなことがなくなる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、水とオゾンガ
スとを混合する気液混合器として設置したエジェクター
１の入口に、給水用電磁弁２と給水加圧ポンプ３とを順
次備えた給水ライン４を接続し、且つ原料ガスライン５
より送られる酸素ガス又は空気からオゾンガスを発生さ
せて送り出すオゾノ″イザー６と、上記エジェクター１
の側面との間に、流星コントロール弁７とオゾンガス加
圧ポンプ８と逆止弁９とオゾンガス用電磁弁１０を順次
備えたオゾンガスライン１１を接続し、上記エジェクタ
ー１に、給水加圧ポンプ３で加圧され給水ライン４を経
て送られた加圧状態の水が供給されると共に、オゾンガ
スライン１１上のオゾンガス加圧ポンプ８により加圧さ
れて送られた加圧状態のオゾンガスが、上記エジェクタ
ー１に押し込まれるようにして、該エジェクター１にて
気液混合してオゾン混合水が生成させられるようにし、
又、気体を液体中へ溶解させるのに最適な気液接触時間
が保持されるように設計しである加圧溶解槽１２の入口
に、上記エジェクター１の出口ラインであるオゾン混合
水ライン１３を接続し、上記エジェクター１よりオゾン
混合水ライン１３を通して加圧溶解槽１２内にオゾン混
合水を導くことにより、オゾンガスを加圧状態下で飽和
状態に近いレベルまで水中に溶解させられるようにする
。更に、上記加圧溶解槽１２にて生成されたオゾン水を
、圧ノノコントロール弁１４を備えた出口部のオゾン水
ライン１５を通して処理水槽１６へ供給させられるよう
にすると共に、上記加圧溶解槽１２内の頂部に溜る余剰
のオゾンガスを排オゾン分解装置１７へ送るように、上
記加圧溶解槽１２と排オゾン分解装置１７とを排ガスラ
イン２０にて接続して、該υ］ガスライン２０の途中に
調圧弁１８とサイトフロー１９を備えた構成とする。な
お、図中、１は上水貯槽、２１は上水補給ポンプ、２２
はオゾナイザ−６への冷却水供給ライン、２３は冷却水
コントロール弁、２４は冷却水流量低下検知器、２５は
オゾナイザ−６からの冷却水戻りライン、２６は原料ガ
スライン５の圧力コントロール弁、２７は原料ガス流量
ｉｆ、２８は原料ガス圧力計、２９は原料ガス圧力スイ
ッチ、３０は給水ライン４の流量低下検知器、３１は加
圧溶解槽１２のオゾン水圧力計、３２は同じくオゾン水
温度目、３３は製造されたオゾン水の温度をｉｔ測する
Ａシン水濃度センサ−１３４は液相Ｃ［）（計をそれぞ
れ示す。

なお、本実施例の場合、処理水槽１６１よ、蓋開閉式の
密閉構造としてあり、底部には超高波振動子・振動板３
５を有し、且つ余剰のオゾンガスを背面部の排気ファン
３６により外部へ漏らすことなく上記排オゾン分解装置
１７へ排気するようにし、更に、↑）１水ライン３７に
は、上記排オゾン分解袋＠１７からの排水取出ライン３
８を接続させた構成としである。

上記においては、オゾン水製造運転を自動的に行わせる
ために、給水ライン４に給水用電磁弁２を、又、オゾン
ガスライン１１にオゾンガス用電磁弁１０をそれぞれ組
み込んだ場合を示したが、自動運転を行わずに実施する
場合には、上記各電磁弁２．１０を不要としてもよい。

給水ライン４に給水用電磁弁２を、又、オゾンガスライ
ン１１にオゾンガス用電磁弁１０をそれぞれ組み込んで
運転を行う場合は、押釦の操作１つでオゾン水の製造が
自動的且つ連続的に行われる。すなわち、図示しない運
転スイッチを押すと、給水ライン４上の給水用電磁弁２
と給水加圧ポンプ３がＯＮ状態になると同時に、オゾン
ガス供給ライン１１上のオゾンガスポンプ８とオゾンガ
ス用電磁弁１０もＯＮ状態にさせられる。

これにより、上水貯槽Ｔからの上水が給水加圧ポンプ３
で加圧された状態で給水ライン４を通りエジェクター１
に供給されると共に、オゾナイザ−６で生成されたオゾ
ンガスがオゾンガス加圧ポンプ８で加圧された状態でオ
ゾンガス供給ライン１１を通りエジェクター１に供給さ
れるため、ここで、水とオゾンガスとが気液接触させら
れることによりオゾン混合水が生成される。

この際、オゾンガスは、加圧状態でエジェクター１に供
給されるので、多くのオゾンガスが押し込まれることに
なる。次に、このオゾン混合水はオゾン混合水ライン１
３を通って加圧溶解槽１２内に加圧状態で導入され、該
加圧溶解Ｗ１１２内でオゾンガスが水に溶解させられて
オゾン水が製造される。この際、加圧溶解槽１２は、気
体を液体に溶解させるのに最適な接触時間を保てるよう
に設計されているため、オゾンガスと水とが一定時間（
たとえば、１〜３分）　）Ｉｔ比圧下気液接触させられ
ることにより、オゾンガスを飽和状態に近いレベルまで
高Ｇｍに溶解させることができる。又、加圧溶解槽１２
内で水に溶ｖＲされなかった余剰のオゾンガスは、頂Ｒ
ＩＳより排ガスライン２０より排出され、調圧弁１８に
より常圧に戻され排オゾン分解装置１７によりすべて酸
素に分解されてから大気へ放出される。このようにして
製造された高濃度のオゾン水は、オゾン水ライン１５に
より排出されて圧ｈコントロール弁１４にて常圧に戻さ
れた後、処理水槽１６へ送られ、殺菌等の所要の処理作
業のために用いられる。

上記において、オゾンガスは、上述したようにオゾンガ
ス加圧ポンプ８によりｈ０圧された状態でエジェクター
１内に押し込まれるようにしであるため、エジェクター
１の性能に左右されずに多くのオゾンガスを水と混合で
きて高濃度のオゾン水を製造することができる。すなわ
ち、通常のエジェクタ一方式の場合、エジェクター内の
水の圧力差により吸引するガス量が二次的に決まってし
まうが、本発明では、オゾンガスを加圧してエジェクタ
ー１内に押し込むため、ガス量を可変にすることができ
、オゾン水の濃度コントロールを容易に行うことができ
るようになる。又、給水ライン４をワンスル一方式とし
であることから、給水加圧ポンプ３にはオゾンガス気泡
が流入しないので、キャビテーションの問題や腐蝕の問
題かなく、給水加圧ポンプ３は通常の構造、材質のもの
を使用できて低価格、長寿命設計が可能となる。更に、
本発明の場合、装置を全体的に加圧下で運転するように
しであるので、オゾンガスの蒸気分圧が下がり、気液接
触時間を短くでき、同時に、加圧運転のために取り扱い
ガス量を減少させることができるので、加圧溶解槽１２
の容積を小さくすることが可能となる。又、上記加圧溶
解槽１２は、オゾンガスを水中に溶解させる機能だけで
なく、従来における気液分離槽の機能も兼用して右して
いるので、装置のコンパクト化、コスト低減化を図るこ
とができる。

以上のことから、従来方式と比較すると、同一のオゾン
発生量（オゾンガス濃度）条件では、より高Ｇｍのオゾ
ン水が得られると共に排ガスに含まれるオゾン星を少な
くでき、これにより排オゾン分解装置１７をコンパクト
に１にとが可能となり、又、従来方式と同一濃度のオゾ
ン水を製造する場合には、オゾン発生量（オゾンガス気
泡＞を低減させることができ、これによりオゾナイザ−
６の容量を小さくすることができると共にランニングコ
ストを低減させることが可能となる。

次に、第２図は本発明の他の実施例を示すもので、第１
図に示すオゾン水製造装置と同様な構成において、給水
ライン４の給水加圧ポンプ３の一次側位置に、処理水槽
１６で使用した後のオゾン水を上記給水ライン４に循環
させるための循環ライン３９を接続し、該循環ライン３
９には循環水用電磁弁４０を設け、又、上記給水ライン
４への循環ライン３９の接続位置よりも上流部に、循環
水の上水貯槽下側への逆流混入を防止するための逆止弁
４１を設け、上記循環水用電磁弁４０をＯＮ状態にして
給水加圧ポンプ３を駆動することにより、処理水槽１６
で使用したオゾン水を循環ライン３９から給水ライン４
を通してエジェクター１へ供給させられるようにし、且
つ上記給水ライン４の加圧ポンプ３の二次側位置に、給
水ライン４に循環させられた循環水中の不純物を除去す
るためのストレーナ４２とその差圧計４３を設け、又、
加圧溶解槽１２内に、オゾン水を冷Ｎ１するための冷凍
機４４を組み込み、冷却したオゾン水を処理水槽１６へ
供給させられるようにし、更に、上記処理水槽１６内に
、処理水槽１６内の水位の高低レベルを検知するための
レベルスイツチとして高レベルスイッチ４５ａと低レベ
ルスイッチ４５ｂを設置し、処理水槽１６内の水位が下
がって低レベルスイッチ４５ｂが作動したときに、給水
用電磁弁２がＯＮ状態にされると共に循環水用電磁弁４
０が叶Ｆ状態にされることにより、オゾン水の循環が中
止されて給水が行われるようにし、給水により処理水槽
１６内の水位が上がって高レベルスイッチ４５ａが作動
したときに、給水用電磁弁２がＯＦＦ状態にされると共
に循環水用電磁弁４０がＯＮ状態にされることにより、
給水が停止されてオゾン水の循環が行われるようにした
ものである。４６は濃度計切換三方弁を示す。

第２図の実施例の場合には、上記第１図の実施例の場合
と同様な作用効果か得られるが、史に、循環ライン３９
により処理水槽１６内のオゾン水を給水ライン４に循環
させて再利用で−るようにしであるので、処理水槽１６
でオーバーフローした分だけ給水すればよくて水の消費
星を減少させることができる。この際、給水ライン４中
に循環させられるオゾン水は、加圧溶解４ｆｉ１２内と
処理水槽１６内で充分に気液分離されているため、給水
加圧ポンプ３にオゾンガスの気泡が混入づる虞はない。

又、上記オゾン水の循環作業及び給水作業は、処理水槽
１６に設けた高レベルスイッチ４５ａと低レベルスイッ
チ４５ｂの作動で循環水用電磁弁４０と給水用電磁弁２
をＯＮ・ＯＦＦ制御することにより自動的に行わせるこ
とができるので、全自動運転が可能である。なお、処理
水槽１６から循環させるオゾン水には不純物が含まれて
いる虞があるが、給水ライン４にストレーナ４２が設け
であるため、不純物は該ストレーナ４２によってン濾過
される。又、上述した如く、オゾン水を循環させる方式
としであることから、オゾン濃度を高めることが容易と
なり、オゾナーｒ　＋ｙ　−ｅｐの容量をより小さくで
きると共に、ランニングコストも低減させることができ
、更に、加圧溶解槽１２内には冷凍機４４が組み込んで
あるので、オゾン水濃度をより高めることができ、且つ
処理水槽１６内の被殺菌物体の鮮度を保持することがで
きる。この場合、冷凍機４４を加圧溶解槽１２内に組み
込むと、オゾン水循環方式により小さな冷却能力で冷水
を作ることができるため、他の場所に設ける場合に比し
てコスト的、スペース的にも有利となる。上記冷凍機４
４は第１図の実施例に対しても採用することができる。

なお、上記実施例では、水とオゾンガスとを混合させる
混合器としてエジェクターを用いた場合を例示したが、
ニジｌフタ−以外のものを用いるようにしてもよいこと
、その池水発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
変更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明のオゾン水製造装置によれば、
次の如き優れた効果を光揮する。

（１）オゾン水を加圧して混合器に押し込むことができ
るので、混合器の性能にｌ［右されずに高１度のオゾン
水を製造することかできると共に、オゾン水の濃度コン
トロールを容易に行うことができる。

（１１）ワンスル一方式とした場合は、給水加圧ポンプ
にはオゾンガスの気泡が流入しないので、ギヤビテーシ
ョンや腐蝕の問題がなく、給水加圧ポンプは通常の構造
、材質のものを使用できて低価格、長寿曲設ｉｔが可能
となる。

（１１０加圧下で運転できるため、オゾンの蒸気分ＬＥ
が下がり、気液接触時間を短くすることができ、同時に
取り扱いガス量を減少させることができることにより、
溶解槽の容積を小さくすることができる。

仙　従来方式に比し、同一のオゾン発生量条件でより高
濃度のオゾン水が得られるため、排ガス中のオゾン量を
少なくできる。

（Ｖ）　　高′ａ度のオゾン水を製造できるため、オゾ
ンガスの発生量を少なくでき、オゾナイザ−の容量を小
さくできると共にランニングコストを低減させることが
できる。

（ロ）加圧溶解槽は気液分離の機能をも兼ね備えている
ため、装置のコンパクト化、コスト低減化を図ることが
できる。

（ロ）オゾンガスラインと給水ラインにそれぞれ電磁弁
を設けることにより、自動運転を行うことかできる。

０　オゾン水を循環させるようにすると、オゾン水の濃
度を容易に高めることができるようになるので、オゾナ
イザ−の容重をより小さくすることかできると共にラン
ニングコストを更に低減することができる。

０　オゾン水を循環させることによりオゾン水を再利用
できるため、水の消費范を減らすことができて経済的に
有利となる。

（Ｘ）　　処理水槽内の水位を検出するレベルスイッチ
の作動に基づいて０Ｎ−ＯＦＦする電磁弁を循環ライン
に設ｃノることにより、循環方式でも自動運転が可能と
なる。

（ハ）加圧溶解槽内に冷凍機を組み込むことにより、オ
ゾン水の高温度化、被殺菌物体の鮮度保持に有利であり
、しかもコスト的、スペース的にも有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオゾン水製造装置の一実施例を示す概
要図、第２図は本発明の他の実施例を示す概要図、第３
図及び第４図は何れも従来装置の例を示１概略図である
。 １・・・エジェクター（混合器）、２・・・給水用電磁
弁、３・・・給水加圧ポンプ、４・・・給水ライン、６
・・・オゾナイザ−１８・・・オゾンガス加圧ポンプ、
１０・・・オゾンガス用電磁弁、１１・・・オゾンガス
ライン、１２・・・加圧溶解槽、１３・・・オゾン混合
水ライン、１５・・・オゾン水ライン、１６・・・処理
水槽、３９・・・循環ライン、４０・・・循環水用電磁
弁、４２・・・ストレーナ、４５ａ・・・高レベルスイ
ッチ（レベルスイッチ）、４５ｂ・・・低レベルスイッ
チ（レベルスイッチ）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）オゾナイザーにて発生させられたオゾンガスをオ
   ゾンガス加圧ポンプにより加圧して送給するオゾンガス
   ラインと、上水を給水加圧ポンプにより加圧して送給す
   る給水ラインとを、オゾンガスと水を混合してオゾン混
   合水を生成するための混合器に接続し、且つオゾン混合
   水を一定時間気液接触させることによりオゾン水を得る
   ようにしてある加圧溶解槽を、上記混合器に接続し、該
   加圧溶解槽に、オゾン水を処理水槽に送るためのオゾン
   水ラインを接続してなることを特徴とするオゾン水製造
   装置。
2. （２）オゾンガスラインにオゾンガス用電磁弁を、又、
   給水ラインに給水用電磁弁をそれぞれ備えてオゾン水製
   造を自動的に行わせるようにした請求項（１）記載のオ
   ゾン水製造装置。
3. （３）給水ラインの給水加圧ポンプの一次側位置に、処
   理水槽内のオゾン水を上記給水ラインへ循環させるため
   の循環ラインを接続し、且つ循環するオゾン水中の不純
   物を除去するためのストレーナを設けた請求項（１）又
   は（２）記載のオゾン水製造装置。
4. （４）加圧溶解槽内に冷凍機を組み込んだ請求項（１）
   記載のオゾン水製造装置。
5. （５）処理水槽内の水位のレベルを検出するレベルスイ
   ッチを設け、且つ該レベルスイッチの作動により０Ｎ−
   ＯＦＦ操作される循環水用電磁弁を循環ラインに備えた
   請求項（３）記載のオゾン水製造装置。