JPH0859207A - オゾン水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はオゾン水の濃度が目標濃度を安定に
保つように濃度調整を行うよう構成したオゾン水生成装
置を提供することを目的とする。 【構成】 オゾン水生成装置１は、供給された電圧値に
応じた濃度のオゾンガスを発生させるオゾンガス発生器
３と、オゾンガス発生器３により発生されたオゾンガス
を水に混合するエゼクタ１３と、オゾン水の濃度を検出
する濃度計１９と、オゾン水の温度を検出する温度セン
サ２９と、温度センサ２９とにより検出されたオゾン水
の温度検出値が所定の温度以上になったとき、気液分離
槽１８から吐出されたオゾン水をエゼクタ１３に還流さ
せる還流用開閉弁３７と、オゾン水の濃度検出値が目標
濃度を越えたとき、気液分離槽１８に希釈水を供給する
給水弁２７と、オゾン水濃度が目標濃度となるようにオ
ゾンガス発生器３に印加される電圧値を調整する制御回
路３０と、よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオゾン水生成装置に係
り、特にオゾン水の濃度が目標値になるように自動的に
濃度を調整するよう構成したオゾン水生成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば浄化設備のオゾン接触槽、魚介類
の養殖槽、水耕栽培の溶培槽等に用いられるオゾン水を
生成するオゾン水生成装置では、オゾン発生器で発生し
たオゾンガスをエゼクタやミキシングポンプにより気液
混合し、より高い濃度のオゾン水を生成している。この
ようにオゾン発生器より発生したオゾンガスは、微細な
オゾンガスの気泡となって水中に溶解することが望まし
い。そのため、オゾン水生成装置は、気液分離槽内に挿
入された管路を介してオゾンガスが混入した水流を気液
分離槽内に供給し、余分な未溶解オゾンガスを気液分離
槽の上部空間に導いて回収するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記構成の
オゾン水生成装置では、空気や酸素ボンベあるいはＰＳ
Ａ（Pressure Swing Adsorption ）分離法の酸素発生装
置から供給された高濃度の酸素を原料として用い、放電
現象や電解、紫外線によりオゾンガスを発生させた後、
オゾンガスを液体と混合させて高濃度のオゾン水を生成
するようになっている。ところが、外的因子（温度や流
量）によりオゾン水濃度が安定化しなかった。

【０００４】上記放電現象を利用してオゾンガスを発生
させる構成のオゾンガス発生器では、例えば供給電圧が
６０〜１００Ｖの範囲で放電を発生させる場合、印加さ
れた電圧が６０Ｖ未満では放電が起きなくなるため、例
えば低濃度のオゾン水を生成することはできなかった。
そのため、従来の装置では、目標とする任意の濃度のオ
ゾン水を得ることが難しく、また所定濃度に達するまで
にかなりの時間を要するため取り扱いが難しかった。

【０００５】特にオゾン水生成装置においては、水温の
上昇によりオゾンガスの溶解効率が低下し、水温の低下
によりオゾンガスの溶解効率が増大するため、オゾン水
濃度が供給水温度に大きく影響される。そのため、オゾ
ン水を生成する過程での濃度コントロール可能な条件と
して供給水温度が所定の範囲内の水温であることが要求
されており、その温度範囲以外の供給水を使用してオゾ
ン水を生成しようとしてもオゾン水濃度が安定せず使用
することができなかった。

【０００６】又、その対策として、供給水の水温が一定
になるように水温調整装置を別個に設けることが考えら
れているが、設備が大型化して設置面積が増大し、且つ
設備費の増大によるオゾン水の生成コストが増大するこ
とになる。

【０００７】さらに、オゾン水生成装置では、オゾンガ
ス濃度が１ｐｐｍ上昇するのにかかる時間と、１ｐｐｍ
下降するのにかかる時間とが異なり、ヒステリシス特性
を有するのに、オゾンガスの濃度上昇制御と濃度下降制
御とを同じサンプリング周期で制御し、且つ同じ演算式
でオゾン発生器を制御していたため、オゾン水濃度が安
定しなかった。

【０００８】そこで、本発明は上記課題を解決したオゾ
ン水生成装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記請求項１の発明は、
酸素ガスよりオゾンガスを発生させるオゾンガス発生手
段と、該オゾンガス発生手段から供給されたオゾンガス
を水に混合する気液混合手段と、該気液混合手段により
オゾンガスが混合されたオゾン水より余分なオゾンガス
を分離させる気液分離槽と、該気液分離槽より吐出され
るオゾン水の濃度を検出する濃度検出手段と、前記オゾ
ン水の濃度検出値が所定の濃度目標値を越えたとき、前
記気液分離槽に希釈水を供給するオゾン水希釈手段と、
よりなることを特徴とする。

【００１０】又、請求項２の発明は、酸素ガスよりオゾ
ンガスを発生させるオゾンガス発生手段と、該オゾンガ
ス発生手段から供給されたオゾンガスを水に混合する気
液混合手段と、該気液混合手段によりオゾンガスが混合
されたオゾン水より余分なオゾンガスを分離させる気液
分離槽と、前記気液分離槽より吐出されるオゾン水の温
度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により
検出されたオゾン水の温度検出値が所定の温度以上にな
ったとき、前記気液分離槽から吐出されたオゾン水を前
記気液混合手段に還流させる還流手段と、よりなること
を特徴とする。

【００１１】又、請求項３の発明は、空気に含まれる窒
素を分離して酸素ガスを生成する酸素ガス発生手段と、
該酸素ガス発生手段より酸素ガスが供給され、該酸素ガ
スよりオゾンガスを発生させるオゾンガス発生手段と、
該オゾンガス発生手段から供給されたオゾンガスを水に
混合する気液混合手段と、該気液混合手段によりオゾン
ガスが混合されたオゾン水より余分なオゾンガスを分離
させる気液分離槽と、前記気液分離槽より吐出されるオ
ゾン水の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出
手段により検出されたオゾン水の温度検出値に応じて前
記酸素ガス発生手段より前記オゾンガス発生手段に供給
される酸素ガス供給量を調整する酸素ガス供給量調整手
段と、よりなることを特徴とする。

【００１２】又、請求項４の発明は、酸素ガスよりオゾ
ンガスを生成させるオゾンガス発生手段と、該オゾンガ
ス発生手段から供給されたオゾンガスを水に混合する気
液混合手段と、該気液混合手段によりオゾンガスが混合
されたオゾン水より余分なオゾンガスを分離させる気液
分離槽と、前記気液分離槽より吐出されるオゾン水の温
度を検出する温度検出手段と、前記オゾン水の温度領域
毎に設定された複数の制御手段と、前記温度検出手段に
より検出されたオゾン水の温度検出値に基づいて前記オ
ゾン水の濃度が所定の目標濃度となるように前記複数の
制御手段より最適な制御手段を選択する制御選択手段
と、よりなることを特徴とする。

【００１３】又、請求項５の発明は、供給された電圧値
に応じた濃度のオゾンガスを発生させるオゾンガス発生
手段と、該オゾンガス発生手段から供給されたオゾンガ
スを水に混合する気液混合手段と、該気液混合手段によ
りオゾンガスが混合されたオゾン水の濃度を検出する濃
度検出手段と、前記濃度検出手段により検出されたオゾ
ン水の濃度検出値に応じて前記オゾン水の濃度が所定の
目標濃度となるように前記オゾンガス発生手段に印加さ
れる電圧値を算出する演算式の係数を変更する濃度調整
手段と、よりなることを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記請求項１の発明によれば、オゾン水の濃度
検出値が所定の目標濃度を越えたとき、気液分離槽に新
しい希釈水を供給することにより、オゾン水が目標濃度
を保つようにオゾン水濃度を安定させることが可能にな
る。

【００１５】又、請求項２の発明によれば、温度検出手
段により検出されたオゾン水の温度検出値が所定の温度
以上になったとき、気液分離槽から吐出されたオゾン水
を気液混合手段に還流させることにより、オゾン水が目
標濃度を保つようにオゾン水濃度を安定させることが可
能になる。

【００１６】又、請求項３の発明によれば、温度検出手
段により検出されたオゾン水の温度検出値に応じて酸素
ガス発生手段よりオゾンガス発生手段に供給される酸素
ガス供給量を調整することにより、オゾン水が目標濃度
を保つようにオゾン水濃度を安定させることが可能にな
る。

【００１７】又、請求項４の発明のよれば、温度検出手
段により検出されたオゾン水の温度検出値に基づいてオ
ゾン水の温度領域毎に設定された複数の制御手段より最
適な制御手段を選択することにより、オゾン水が目標濃
度を保つようにオゾン水濃度を安定させることが可能に
なる。

【００１８】又、請求項５の発明によれば、濃度検出手
段により検出されたオゾン水の濃度検出値に応じてオゾ
ン水の濃度が所定の目標濃度となるようにオゾンガス発
生手段に印加される電圧値を算出する演算式の係数を選
択することにより、係数を最適値にしてオゾン水が目標
濃度を保つようにオゾン水濃度を安定させることが可能
になる。

【００１９】

【実施例】図１及び図２に本発明になるオゾン水生成装
置の第１実施例を示す。

【００２０】両図中、オゾン水生成装置１は、大略、酸
素ガス発生部２と、オゾンガス発生器（オゾンガス発生
手段）３と、オゾン水生成部４とよりなる。上記酸素ガ
ス発生部２は例えばＰＳＡ（ Pressure Swing Adsorpti
on )分離法により大気中より高濃度の酸素を分離生成す
る。尚、上記ＰＳＡ分離法以外の酸素供給手段を酸素ガ
ス発生部２として用いてもよい。

【００２１】ここで、ＰＳＡ分離法を用いた場合の酸素
ガス発生部２の構成について説明する。

【００２２】酸素ガス発生部２は、大気中の空気を圧縮
する空気圧縮機５と、空気圧縮機５から供給された圧縮
空気を除湿するエアドライヤ６と、エアドライヤ６から
供給された圧縮空気を原料気体（空気は、窒素が７８
％、酸素が１８％、残りが他の成分である）として空気
中に含まれる酸素分子を分離生成する一対の吸着槽７，
８と、一対の吸着槽７，８より取り出された酸素ガスを
貯留する酸素ガス槽９とを有する。

【００２３】エアドライヤ６と一対の吸着槽７，８とを
接続する管路及び一対の吸着槽７，８とガス槽９とを接
続する管路には、電磁弁よりなるバルブＶ₁ 〜Ｖ₈ が配
設されている。又、吸着槽７，８には、ゼオライトより
なる吸着剤（図示せず）が充填されている。このゼオラ
イトは、空気圧縮機５により圧縮された圧縮空気が吸着
槽７，８内に供給されて吸着槽７，８内が加圧される
と、圧縮空気中に含まれる窒素分子を吸着する。そし
て、ゼオライトに吸着されなかった吸着槽７，８内の残
りの酸素分子が取り出される。

【００２４】従って、上記各バルブＶ₁ 〜Ｖ₈ を開閉制
御することにより、吸着槽７，８は交互に昇圧工程（吸
着）、減圧工程（再生）、取出工程、均圧工程、還流工
程よりなる酸素生成サイクルを繰り返して酸素濃度がお
よそ９０％に濃縮された高濃度酸素ガスを酸素ガス槽９
に供給する。

【００２５】尚、上記吸着槽７，８においては、一方が
昇圧工程のとき、他方が減圧工程が行われるように一連
の酸素生成サイクルを１８０°ずらして交互に高濃度酸
素ガスが取り出されるように各バルブＶ₁ 〜Ｖ₈ は開閉
制御される。又、上記各工程毎のバルブＶ₁ 〜Ｖ₈ の開
閉制御は次のように行う。

【００２６】 昇圧工程のときは、バルブＶ₁ 又はＶ
₂ のみを開弁し、他のバルブを閉弁状態に保つ。これに
より、圧縮空気が吸着槽７又は８に供給される。

【００２７】 減圧工程のときは、バルブＶ₃ 又はＶ
₄ のみを開弁し、他のバルブを閉弁状態に保つ。これに
より、吸着槽７又は８内の窒素ガスが大気中に排気され
る。

【００２８】 取出工程のときは、バルブＶ₅ 又はＶ
₆ のみを開弁し、他のバルブを閉弁状態に保つ。これに
より、吸着槽７又は８内でゼオライトに吸着された窒素
以外の酸素分子が取り出されて酸素ガス槽９に供給され
る。

【００２９】 均圧工程のときは、バルブＶ₇ ，Ｖ₈
のみを開弁し、他のバルブを閉弁状態に保つ。これによ
り、吸着槽７_, ８内の圧力が均一になる。

【００３０】上記構成とされた酸素ガス発生部２の酸素
ガス槽９は取出管路１０を介してオゾン発生器３と接続
されている。この取出管路１０には、電磁弁よりなる取
出用弁１１が配設されている。従って、取出用弁１１が
開弁されると、酸素ガス槽９の酸素ガスはオゾンガス発
生器３に供給される。

【００３１】オゾンガス発生器３は、例えば無声放電法
によりオゾン（Ｏ₃ ）を発生させる構成であり、電極間
に電圧を印加して無声放電を生じさせてオゾン（Ｏ₃ ）
を発生させる。尚、オゾンガス発生器３には、上記酸素
ガス発生部２により生成された高濃度酸素ガスが酸素ガ
ス槽９から供給されるため、オゾンガスを連続的に生成
することができる。

【００３２】又、オゾンガス発生器３は、図２に示すよ
うに、印加された電圧が６０Ｖ以下では放電が起きなく
なるため、例えば低濃度のオゾン水を生成することはで
きなかった。

【００３３】そのため、オゾンガス発生器３は、図３
（Ａ）に示すように、供給電圧が起動可能な最低電圧６
０Ｖ〜最高電圧１００Ｖの範囲でオゾンガスを発生させ
ることができる。ところが、水温の上昇によりオゾンガ
スの溶解効率が低下するため、、水温が上昇すると図３
（Ｂ）に示すように、オゾン水濃度が目標値（後述する
濃度設定器３９により設定された濃度）より低い値とな
り、目標値を越えるように調整することができない。

【００３４】又、水温の低下によりオゾンガスの溶解効
率が増大するため、水温が低下すると図３（Ｃ）に示す
ように、オゾン水濃度が目標値（濃度設定器３９により
設定された濃度）より高い値となり、目標値より低くく
なるように調整することができない。従って、水温の変
化によっては後述する電圧調整器４０によりオゾンガス
発生器３への供給電圧を調整しただけでは、目標とする
オゾン水濃度が得られない。

【００３５】オゾン水生成部４は、上記オゾンガス発生
器３により生成されたオゾンガスを水流に混入させるエ
ジェクタ（気液混合手段）１３と、オゾンガス発生器３
とエジェクタ１３とを連通するオゾンガス供給管路１４
に配設されたオゾンガス供給弁１５と、エジェクタ１３
と貯水タンク（図示せず）とを連通する給水管路１６に
配設された給水弁１７と、エジェクタ１３から供給され
たオゾン水に含まれている未溶解オゾンガスを分離させ
る気液分離装置１８と、気液分離装置１８で生成された
オゾン水の濃度を測定する濃度計（濃度検出手段）１９
と、よりなる。

【００３６】又、エジェクタ１３は内部の流路がテーパ
状に絞られており、給水管路１６より給水された水はエ
ジェクタ１３内で加速される。オゾンガス供給管路１４
を介してオゾン発生器３から供給されたオゾンガスは、
エジェクタ１３内で加速された水流により吸引されて混
合されて高濃度のオゾン水になる。

【００３７】従って、オゾン発生器３から吐出されたオ
ゾンガスは、エジェクタ１３内で加速された水流の吸引
力により吸引され、溶解オゾンガスとなって水流に混入
される。このようにしてオゾンガスが混入されたオゾン
水は、オゾン水供給管路２０を介して気液分離装置１８
に供給される。

【００３８】さらに、オゾンガス供給管路１４は上方か
らエジェクタ１３に接続されており、オゾン発生器３で
発生されたオゾンガスは、上方からエジェクタ１３内に
供給される。従って、オゾンガス供給弁１５が閉弁され
たとき、エジェクタ１３内の水がオゾンガス供給管路１
４に流入することがない。即ち、オゾンガス供給管路１
４に逆流防止弁を設ける必要がなく、オゾン発生器３を
停止させた際にエジェクタ１３内を流れる水の一部がオ
ゾン発生器３に侵入することが防止される。

【００３９】気液分離装置１８は、エジェクタ１３で混
合されたオゾン水がオゾン水供給管路２０を介して供給
される第１の気液分離槽２１と、第１の気液分離槽２１
で分離することができなかった未溶解オゾンガスを分離
させる第２の気液分離槽２２と、よりなる。円筒状に形
成された第１の気液分離槽２１は気液分離装置１８の内
部に設けられ、第１の気液分離槽２１の周囲に第２の気
液分離槽２２が設けられている。

【００４０】従って、第１の気液分離槽２１で溢れたオ
ゾン水は、第２の気液分離槽２２に流入し第２の気液分
離槽２２の底部に接続されたオゾン水供給管路２３を介
して下流側へ給送される。このようにオゾン水が第１の
気液分離槽２１の底部から上方に流れ、さらに第２の気
液分離槽２２の底部へ流れる間に余分な未溶解オゾンガ
スが分離される。

【００４１】従って、第２の気液分離槽２２から取り出
されたオゾン水は、不要な未溶解オゾンガスが分離さ
れ、溶解オゾンガスのみが溶解した状態となる。そのた
め、オゾン水のオゾン濃度が均一になるとともに、下流
側でオゾン水を使用する際に未溶解オゾンガスが大きな
泡となって吐出することがない。

【００４２】さらに、上記気液分離装置１８では、第１
の気液分離槽２１の底部に吸排用管路２３が接続されて
おり、この吸排用管路２３の他端には三方電磁弁２４が
接続されている。又、三方電磁弁２４のポートａには上
記吸排用管路２３が連通し、ポートｂには給水管路２５
が連通し、ポートｃにはドレン管路２６が連通してい
る。又、三方電磁弁２４より下流の給水管路２５には、
電磁弁よりなる給水弁２７及び給水ポンプ２８が配設さ
れている。

【００４３】通常、三方電磁弁２４はポートａ，ｂが連
通され、ポートｃが遮断されるとともに、給水弁２７は
閉弁されている。そして、気液分離装置１８を定期点検
あるいは清掃する際には、三方電磁弁２４のポートａと
ポートｃとが連通するように切り換わり気液分離装置１
８内の第１の気液分離槽２１のオゾン水が外部に排水さ
れる。又、第２の気液分離槽２２の水は、後述するオゾ
ン水が供給される下流側に吐出される。

【００４４】又、前述した図３（Ｃ）に示すように、水
温の低下によりオゾンガスの溶解効率が増大し、オゾン
水の濃度が所定値以上に高くなりすぎた場合、給水弁２
７が開弁されるとともに給水ポンプ２８が起動される。
これにより、給水ポンプ２８より吐出された水は給水弁
２７，三方電磁弁２４を介して第１の気液分離槽２１の
底部に給水される。そのため、第１の気液分離槽２１で
は、エジェクタ１３で混合されたオゾン水と吸排用管路
２３からの水とが混合されてオゾン水濃度が低下する。

【００４５】そして、オゾン水濃度が設定された目標値
に減少したとき、給水ポンプ２８が停止した後、給水弁
２７が閉弁する。

【００４６】又、気液分離装置１８には、水温を検出す
る温度センサ２９が設けられている。このように気液分
離装置１８内の水温を計測するのは、水温の上昇により
オゾンガスの溶解効率が低下し、水温の低下によりオゾ
ンガスの溶解効率が増大するからである。

【００４７】従って、温度センサ２９は気液分離装置１
８に供給されたオゾン水の温度を計測し、そのオゾン水
温度に応じた検出信号を制御回路３０に出力する。そし
て、制御回路３０は、温度センサ２９により検出された
水温に基づいて上記給水弁２７の開閉制御及び給水ポン
プ２８の駆動制御を行う。

【００４８】又、気液分離装置１８には、第２の気液分
離槽２２に連通するオゾン水供給管路（送液管路）３１
が接続されている。このオゾン水供給管路３１には、オ
ゾン水を下流へ圧送するポンプ３２と、電磁弁よりなる
開閉弁３３と、オゾン水の供給量を計測する流量計３４
とが配設されている。

【００４９】３５は還流管路で、一端がポンプ３２と開
閉弁３３との間のオゾン水供給管路３１に接続され、他
端が給水管路１６に接続されている。この還流管路３５
には、電磁弁よりなる還流用開閉弁３６と、流量調整用
のオリフィス３７が配設されている。

【００５０】図４に示すように、流量調整用のオリフィ
ス３７は、還流用開閉弁３６の下方に螺合されており、
還流用開閉弁３６及び還流管路３５に取り外し可能に取
り付けられている。従って、オリフィス３７の内部に穿
設された絞り３７ａの内径（流路面積）の大きさにより
エジェクタ１３に還流させる流量が調整される。

【００５１】尚、本実施例では、固定された絞りを有す
るオリフィス３７を還流管路３５に配設したが、オリフ
ィス３７の代わりに絞りの流路面積を可変させることの
できる可変絞りを設けるようにしても良い。

【００５２】従って、図３（Ｂ）に示すように、水温の
上昇によりオゾンガスの溶解効率が低下し、オゾン水濃
度が低い値となり、目標値を越えるように調整すること
ができないとき、上記還流用開閉弁３６が開弁される。
即ち、制御回路３０は、後述するように所定時間毎にオ
ゾン水の流量及び濃度を検出する割り込み処理を行って
おり、下流側でのオゾン水の使用量が減少あるいはオゾ
ン水の使用が停止してオゾン水濃度が低下した場合、
又はようなオゾン水還流処理を実行する。

【００５３】 濃度計１９により気液分離装置１８の
オゾン水の濃度が所定の下限値以下に低下したことが検
出されたとき、還流管路３５に設けられた還流用開閉弁
３６を開弁させることにより、気液分離装置１８のオゾ
ン水をエジェクタ１３に還流させて気液分離装置１８の
オゾン水濃度の上昇を早める。

【００５４】 流量計３２によりオゾン水供給管路３
１を流れるオゾン水が所定流量以下に減少したことが検
出され、且つ濃度計１９により気液分離装置１８のオゾ
ン水の濃度が所定の下限値以下に低下したことが検出さ
れたとき、還流管路３５に設けられた還流用開閉弁３６
を開弁させることにより、気液分離装置１８のオゾン水
をエジェクタ１３に還流させて気液分離装置１８のオゾ
ン水濃度の上昇を早める。

【００５５】この還流用開閉弁３６は、通常閉弁されて
いるが、後述するように温度センサ２９により検出され
たオゾン水温度に応じて開弁される。還流用開閉弁３６
が開弁されると、ポンプ３２により圧送されたオゾン水
は、還流管路３５を通過して給水管路１６に給送され、
さらにエジェクタ１３に供給される。

【００５６】制御回路３０は、上記オゾンガス発生器３
に印加される電圧値とオゾン水の濃度との関係のデータ
テーブルや、濃度計１９，温度センサ２９及び流量計３
４からの検出信号によりオゾン水濃度が所望の濃度以上
に上昇したとき、気液分離装置１８に希釈用の水を供給
させるとともに、オゾン水濃度が所望の濃度以下に低下
したとき、あるいはオゾン水の使用が所定時間以上停止
した場合、気液分離装置１８のオゾン水をエジェクタ１
３に還流させる制御プログラムが格納されたメモリ（Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ）３８を有する。

【００５７】又、メモリ３８には、上記濃度計１９，温
度センサ２９及び流量計３４からの検出信号が入力され
ると、オゾン水濃度が濃度目標値となるようにオゾンガ
ス発生器３に印加される電圧値を調整する濃度調整プロ
グラムが格納されている。

【００５８】３９はオゾン水濃度を設定する濃度設定器
で、例えばテンキー又はタッチパネル等のように数値入
力できるようになっている。即ち、濃度設定器３９が操
作されると、オゾン水濃度目標値が制御回路３０を介し
てメモリ３８に登録される。

【００５９】４０は電圧調整器で、制御回路３０からの
指令によりオゾンガス発生器３に印加される電圧値を調
整して指令された電圧をオゾンガス発生器３に供給す
る。通常、上記電圧調整器４０によりオゾンガス発生器
３に印加される電圧値を調整してオゾンガス発生器３か
ら発生されるオゾンガス量を調整しており、濃度設定器
３９により設定された濃度となるようにオゾンガス発生
器３への電圧値が調整される。

【００６０】又、気液分離装置１８で分離された未溶解
オゾンガスは、気液分離装置１８の上部空間に溜まり、
オゾンガス回収管路４１を介してオゾン分解器４２に供
給される。このオゾン分解器４２は、内部にオゾンガス
を酸素ガスに分解するための活性炭あるいは触媒等が設
けられており、オゾンガス回収管路４１を介して供給さ
れた未溶解オゾンガスを無害化して大気中に放出する。

【００６１】ここで、制御回路３０が実行するオゾン水
濃度調整処理につき図５乃至図７を併せ参照して説明す
る。

【００６２】図５中、制御回路３０は、上記濃度調整プ
ログラムに基づいて以下の処理を実行する。

【００６３】先ず、ステップＳ１（以下「ステップ」を
省略する）において、濃度設定器３９により入力された
オゾン水濃度Ａ（図２参照）を設定する。尚、このオゾ
ン水濃度Ａの目標値には±ａ程度の許容範囲が設けられ
ている。

【００６４】続いて、Ｓ２に進み、濃度設定器３９によ
り入力されたオゾン水濃度Ａが設定完了したかどうかを
確認する。尚、Ｓ２において、オゾン水濃度Ａの設定完
了が確認されないときは、上記Ｓ１に戻り、再度濃度設
定器３９により入力されたオゾン水濃度Ａを再度設定す
る。

【００６５】次のＳ３では、オゾンガス発生器３に供給
する電圧を上記メモリ３８に記憶されたデータテーブル
より算出し、その電圧値を電圧調整器４０に出力する。
そのため、電圧調整器４０は供給電圧を制御回路３０か
ら指示された電圧値となるように調整する。

【００６６】これにより、オゾンガス発生器３は電圧調
整器４０から印加された電圧によりオゾンガスを発生さ
せる。さらに、オゾン発生器３から供給されたオゾンガ
スは、エジェクタ１３内で加速された水流の吸引力によ
り吸引され、溶解オゾンガスとなって水流に混入され
る。そして、オゾンガスが混入されたオゾン水は、気液
分離装置１８に供給されて不要な未溶解オゾンガスが分
離され、溶解オゾンガスのみが溶解した状態となる。

【００６７】尚、気液分離装置１８で未溶解オゾンガス
が分離されたオゾン水の濃度は、濃度計１９により常時
計測されているとともに、オゾン水の温度は温度センサ
２９により常時計測されており、気液分離装置１８から
の供給量は流量計２６により計測されている。

【００６８】次のＳ４では、濃度計１９により検出され
た濃度検出値Ｃを読み込み、メモリ３０に設定登録す
る。そして、Ｓ５に進み、｜Ｃ−Ａ｜＜ａかどうかをチ
ェックする。即ち、Ｓ５では、濃度計１９により測定さ
れた現在のオゾン水濃度が濃度設定器３１により設定さ
れた目標値Ａに対してその差が許容範囲±ａに入ってい
るかどうかをチェックする。

【００６９】もし、Ｓ５において｜Ｃ−Ａ｜＜ａのとき
は、現在の濃度検出値Ｃが略目標値Ａと等しいと判断し
て上記Ｓ４に戻る。そして、濃度検出値Ｃが変動して｜
Ｃ−Ａ｜≧ａになるまでＳ４，Ｓ５の処理を繰り返す。

【００７０】しかし、Ｓ５において｜Ｃ−Ａ｜≧ａのと
きは、Ｓ６に進み、｜Ｃ−Ａ｜＞＋ａかどうかをチェッ
クする。そして、Ｓ６において、Ｃ−Ａ＞＋ａのとき
は、Ｓ７に進み、電圧調整器４０に設定電圧Ｂを１段階
下げるように指示する。その結果、電圧調整器４０は電
圧値を１段階下げるように調整して指令された１段階低
い電圧をオゾンガス発生器３に供給する。

【００７１】尚、オゾンガス発生器３の印加電圧を調整
した場合、気液分離装置１８で未溶解オゾンガスが分離
されたオゾン水の濃度は、安定するまで所定時間（例え
ば５〜６分）かかる。そのため、Ｓ９では、所定時間経
過したどうかをチェックする。そして、オゾンガス発生
器３の印加電圧を調整してから所定時間経過すると、気
液分離装置１８内のオゾン水濃度が安定する。

【００７２】次のＳ１０では、オゾン水の温度が目標オ
ゾン濃度コントロール領域でオゾン水濃度を制御できる
かどうかを確認するため、上記温度センサ２９により検
出されたオゾン水温度の水温計測値が適正範囲内（図３
（Ａ）に示す目標オゾン濃度コントロール領域の範囲に
よって決まる）にあるかどうかを確認する。もし、水温
計測値が適正範囲内にあるときは、Ｓ１１に進み、運転
停止かどうかを確認する。

【００７３】Ｓ１１で運転停止釦（図示せず）がオンに
操作されないときは、Ｓ４に戻り、オゾンガス発生器３
の印加電圧を調整した後に濃度計１９により検出された
濃度検出値Ｃを読み込む。そして、上記Ｓ４〜Ｓ１１の
処理を繰り返す。しかし、Ｓ１１で運転停止釦（図示せ
ず）がオンに操作されたときは、一連の処理を終了して
オゾン水生成装置１を停止させる。

【００７４】又、上記Ｓ６において、Ｃ−Ａ＞＋ａでな
いときは、Ｓ８に進み、電圧調整器３２に設定電圧Ｂを
１段階上げるように指示する。その結果、電圧調整器３
２は電圧値を１段階上げるように調整して指令された１
段階高い電圧をオゾンガス発生器３に供給する。その後
は上記Ｓ９〜Ｓ１１の処理を実行する。

【００７５】このように、濃度計１９により検出された
濃度検出値Ｃと濃度設定器３１により設定されたオゾン
水濃度Ａとの差を監視することにより、気液分離装置１
８から吐出されるオゾン水が目標値の濃度Ａとなるよう
にオゾンガス発生器３の印加電圧を自動的に微調整す
る。そのため、オゾン水生成装置１は、濃度設定器３１
により設定された濃度のオゾン水を安定供給することが
可能となる。

【００７６】次に、上記Ｓ１０において、オゾン水温度
の水温計測値が適正範囲外である場合、図６に示すＳ１
２に進み、オゾン水温度の水温が適正範囲以上に上昇し
ていることを確認する。

【００７７】従って、Ｓ１２において、オゾン水温度の
水温が適正範囲以上であるときは、水温の上昇によりオ
ゾンガスの溶解効率が低下するため、Ｓ１３に進み、流
量計３４により計測された流量計測値を読み込む。次の
Ｓ１４では下流側でのオゾン水の使用が停止して流量が
ゼロになったかどうかをチェックする。Ｓ１４におい
て、オゾン水供給管路３１における所定流量以下である
と判定されたときは、Ｓ１５に進み、予め設定された時
間ｔが経過したかどうかをチェックする。しかし、Ｓ１
４において、オゾン水供給管路３１における所定流量以
上であると判定されたときは、オゾン水の使用量が多く
てエジェクタ１３に還流させる余裕がないので、前述し
た図５のＳ１１に戻り一連の処理を終了させる。

【００７８】そして、時間ｔが経過するまでの間にオゾ
ン水の使用が開始された場合、図６の処理を終了させ
る。しかし、時間ｔが経過してもオゾン水が使用されな
いときは、Ｓ１６に進み、濃度計１９により検出された
オゾン水の濃度検出値Ｃを読み取る。続いて、濃度計１
９により測定された現在のオゾン水の濃度検出値Ｃが濃
度設定器３９により設定された目標値Ａに対してその差
が許容範囲±ａに入っているかどうかをチェックする
（Ｓ１７）。

【００７９】もし、Ｓ１７において｜Ｃ−Ａ｜＜ａのと
きは、現在のオゾン水の濃度検出値Ｃが略目標値Ａと等
しいと判断して前述した図５のＳ１１に戻り一連の処理
を終了させる。

【００８０】しかし、Ｓ１７において｜Ｃ−Ａ｜≧ａの
ときは、Ｓ１８に進み、ポンプ３４を起動させる。さら
に、Ｓ１９で還流管路３３に配設された還流用開閉弁３
４を開弁させるとともに、オゾン水供給管路３１の開閉
弁３３の弁開度を絞る。

【００８１】これにより、気体分離装置１８の第２の気
液分離槽２２からポンプ３４により圧送されたオゾン水
は、オゾン水供給管路３１の開閉弁３３の弁開度が絞ら
れているため、還流管路３５及びオリフィス３７、還流
用開閉弁３６を通過して給水管路１６に至り、この給水
管路１６よりエジェクタ１３に供給される。

【００８２】上記のようにオゾン水供給管路３１を流れ
る流量とエジェクタ１３へ還流させるオゾン水の流量と
の分流比は、オリフィス３７に設けられた絞り３７ａの
流路面積によって調整されている。

【００８３】エジェクタ１３では、気体分離装置１８か
ら還流されたオゾン水にオゾンガス発生器３からのオゾ
ンガスを混合させ、このように混合された高濃度のオゾ
ン水を気体分離装置１８の第１の気液分離槽２１に吐出
する。そのため、気体分離装置１８の第１の気液分離槽
２１には、高濃度のオゾン水が供給されることになり、
第１の気液分離槽２１で溢れた高濃度のオゾン水は、第
２の気液分離槽２２に流入し、再び第２の気液分離槽２
２の底部に接続されたオゾン水供給管路３１へ給送され
る。

【００８４】このように、高濃度のオゾン水は、還流管
路３５を通過して循環するため、気体分離装置１８の第
１の気液分離槽２１におけるオゾン濃度は短時間で上昇
することになる。

【００８５】次のＳ２０では、濃度計１９により検出さ
れたオゾン水の濃度検出値Ｃを読み取る。続いて、濃度
計１９により測定された現在のオゾン水の濃度検出値Ｃ
が濃度設定器３９により設定された目標値Ａに対してそ
の差が許容範囲±ａに入っているかどうかをチェックす
る（Ｓ２１）。

【００８６】もし、Ｓ２１において｜Ｃ−Ａ｜＜ａでな
いときは、まだオゾン水の濃度が目標値Ａに達していな
いと判断し、上記Ｓ１８〜Ｓ２１の処理を繰り返す。し
かし、Ｓ２１において｜Ｃ−Ａ｜＜ａのときは、現在の
オゾン水の濃度検出値Ｃが略目標値Ａと等しいと判断し
てＳ２２に進み、ポンプ３２を停止させ、さらにＳ２３
で還流用開閉弁３６を閉弁させるとともに、オゾン水供
給管路３１の開閉弁３３の弁開度を大とする。

【００８７】このように、水温が上昇してオゾン水濃度
が低い値となり、目標値Ａに達するように調整すること
ができない場合、気体分離装置１８のオゾン水をエジェ
クタ１３に還流させることにより、短時間でオゾン水の
濃度を所定の高濃度に保つことができる。従って、気体
分離装置１８におけるオゾン水の濃度は、徐々に高くな
る。

【００８８】次に、Ｓ１２において、オゾン水温度の水
温が適正範囲以下に低下した場合の処理につき説明す
る。

【００８９】即ち、Ｓ１２において、オゾン水温度の水
温が適正範囲以上に上昇していない場合、図７のＳ２４
に進み、オゾン水温度の水温が適正範囲以下に低下した
ことを確認する。Ｓ２４において、オゾン水温度の水温
が適正範囲以下に低下した場合、水温の低下によりオゾ
ンガスの溶解効率が増大するため、Ｓ２５に進み、流量
計３４により計測された流量計測値を読み込む。

【００９０】続いてＳ２６では、給水ポンプ２８を起動
させた後、Ｓ２７に進み、給水弁２７を開弁させる。こ
のとき、三方電磁弁２４はポートａ，ｂが連通され、ポ
ートｃが遮断された状態に保持されているので、給水弁
２７は気体分離装置１８と連通状態にある。

【００９１】そのため、給水ポンプ２８の起動、及び給
水弁２７の開弁により希釈用の新しい水が気体分離装置
１８の第１の気液分離槽２１の底部に供給される。これ
で、第１の気液分離槽２１のオゾン水濃度が低下すると
ともに、水温も低下する。

【００９２】続いてＳ２８では、上記Ｓ２５で読み込ん
だ流量計測値に基づいて、第１の気液分離槽２１に供給
される給水量を調整する。即ち、下流でのオゾン水の使
用量に応じて給水ポンプ２８からの吐出量を調整し、気
体分離装置１８から供給されるオゾン水濃度を徐々に低
下させる。

【００９３】尚、上記Ｓ２８で給水ポンプ２８の回転駆
動制御を行うようにしたが、これに限らず、例えば給水
弁２７の弁開度を調整して給水量を調整するようにして
も良い。

【００９４】次のＳ２９では、濃度計１９により検出さ
れたオゾン水の濃度検出値Ｃを読み取る。続いて、濃度
計１９により測定された現在のオゾン水の濃度検出値Ｃ
が濃度設定器３９により設定された目標値Ａに対してそ
の差が許容範囲±ａに入っているかどうかをチェックす
る（Ｓ３０）。

【００９５】そして、Ｓ３０において｜Ｃ−Ａ｜＜ａの
ときは、現在のオゾン水の濃度検出値Ｃが略目標値Ａと
等しいと判断して前述した図５のＳ１１に戻り一連の処
理を終了させる。

【００９６】しかし、Ｓ３０において｜Ｃ−Ａ｜≧ａの
ときは、Ｓ３１に進み、給水ポンプ２８からの吐出量を
増大させて第１の気液分離槽２１に供給される水量を増
大させる。次のＳ３２では、濃度計１９により検出され
たオゾン水の濃度検出値Ｃを読み取る。続いて、濃度計
１９により測定された現在のオゾン水の濃度検出値Ｃが
濃度設定器３９により設定された目標値Ａに対してその
差が許容範囲±ａに入っているかどうかをチェックする
（Ｓ３３）。

【００９７】もし、Ｓ３３において｜Ｃ−Ａ｜＜ａでな
いときは、まだオゾン水の濃度が目標値Ａに達していな
いと判断し、上記Ｓ３１〜Ｓ３３の処理を繰り返す。し
かし、Ｓ３３において｜Ｃ−Ａ｜＜ａのときは、現在の
オゾン水の濃度検出値Ｃが略目標値Ａと等しいと判断し
てＳ３４に進み、給水ポンプ２８を停止させ、さらにＳ
３５で給水弁２７を閉弁させる。その後、前述した図５
のＳ１１に戻り一連の処理を終了させる。

【００９８】このように、水温が低下してオゾン水濃度
が高い値となり、目標値Ａに下げるように調整すること
ができない場合、気体分離装置１８に希釈用の水を供給
してオゾン水濃度を低下させることができる。その結
果、気体分離装置１８から吐出されるオゾン水濃度は水
温の変化にも拘わらず、図３（Ａ）に示すように目標領
域内に入るように保つことができる。

【００９９】又、本実施例では、給水ポンプ２８の起
動、及び給水弁２７の開弁により希釈用の水が気体分離
装置１８の第１の気液分離槽２１の底部に供給されるよ
うにしたため、オゾン水が第１の気液分離槽２１から第
２の気液分離槽２２に流れてオゾン水供給管路３１へ吐
出されるまでの間に、オゾン水供給管路２０から供給さ
れたオゾン水と、吸排用管路２３から供給された希釈用
の水とが一様に混合された状態となる。従って、オゾン
水供給管路３１には、安定した濃度のオゾン水が供給さ
れる。

【０１００】図８に上記第１実施例の変形例を示す。同
図中、上記第１実施例と同一部分には同一符号を付して
その説明を省略する。

【０１０１】オゾン水生成装置４５は、上記第１実施例
の構成に比べて三方電磁弁２４，給水管路２５，給水弁
２７，給水ポンプ２８が無く、代わりにドレン管路２３
ａとドレン弁２３ｂが配設されている。

【０１０２】又、酸素ガス槽９とオゾン発生器３との間
を接続する取出管路１０には、前述した取出用弁１１の
代わりに流量調整弁４３が配設されている。この流量調
整弁４３は、水温の低下によりオゾンガスの溶解効率が
増大し、オゾン水の濃度が所定値以上に高くなりすぎた
場合、上記制御回路３０により弁開度が絞られ、オゾン
発生器３への酸素供給量が減少される。

【０１０３】従って、上記第１実施例の給水ポンプ２８
を起動させて給水弁２７を開弁させる代わりに流量調整
弁４３の弁開度を小さくしてオゾン発生器３によるオゾ
ンガス生成量を減少させることにより、オゾン水濃度を
目標値となるように下げることができる。

【０１０４】又、上記取出管路１０より分岐した管路に
排気弁を設け、水温の低下によりオゾンガスの溶解効率
が増大した場合、この排気弁を開弁させてオゾン発生器
３への酸素供給量を減少させることができる。

【０１０５】又、上記流量調整弁４３の弁開度を調整す
る代わりに吸着時間制御回路４４を設け、上記酸素発生
部２の吸着槽７，８における吸着時間を短縮して酸素ガ
ス槽９の酸素濃度を低下させることにより、オゾン発生
器３へ供給される酸素濃度を薄くすることができる。そ
のため、上記酸素発生部２の各バルブＶ₁ 〜Ｖ₈ を開閉
時間を変更することにより、吸着槽７，８の昇圧工程
（吸着）、減圧工程（再生）、取出工程、均圧工程、還
流工程よりなる酸素生成サイクルを短縮して吸着槽７，
８により生成される酸素濃度を低下させる。

【０１０６】これにより、オゾン発生器３へ供給される
酸素濃度が薄くなり、エジェクタ１３で混合されるオゾ
ン水の濃度を下げることができる。

【０１０７】又、図９に上記第１実施例の別の変形例を
示す。

【０１０８】同図中、オゾン発生器３とエジェクタ１３
との間を接続するオゾンガス供給管路１４に配設された
オゾンガス供給弁１５の代わりに流量調整弁４６が配設
されている。この流量調整弁４６は、水温の低下により
オゾンガスの溶解効率が増大し、オゾン水の濃度が所定
値以上に高くなりすぎた場合、上記制御回路３０により
弁開度が絞られ、エジェクタ１３へのオゾンガス供給量
を減少させる。

【０１０９】従って、流量調整弁４６の弁開度を小さく
してオゾン発生器３からエジェクタ１３へ供給されるオ
ゾンガス供給量を減少させることにより、オゾン水濃度
を目標値となるように下げることができる。

【０１１０】又、水温の上昇によりオゾンガスの溶解効
率が低下し、オゾン水濃度が低い値となった場合、上記
制御回路３０により弁開度が開方向に調整され、エジェ
クタ１３へのオゾンガス供給量を増大させる。

【０１１１】そのため、流量調整弁４６の弁開度を大に
してオゾン発生器３からエジェクタ１３へ供給されるオ
ゾンガス供給量を増大させることにより、オゾン水濃度
を目標値となるように上昇させることができる。

【０１１２】又、図１０に示すように、上記流量調整弁
４６の代わりに、オゾンガス供給管路１４の途中に複数
の分岐管路４７ａ〜４７ｎを並列に配設し、オゾンガス
供給管路１４に電磁弁４８を設けるとともに、各分岐管
路４７ａ〜４７ｎに電磁弁４８ａ〜４８ｎと、手動式の
可変絞り４９ａ〜４９ｎとが配設されている。

【０１１３】そして、各可変絞り４９ａ〜４９ｎの絞り
具合（弁開度）が夫々異なるように設定されており、電
磁弁４８あるいは電磁弁４８ａ〜４８ｎのうちいずれか
１個を開弁させることによりエジェクタ１３へのオゾン
ガス供給量を変更させることができる。

【０１１４】従って、制御回路３０は、気体分離装置１
８内の水温の変化に応じて電磁弁４８，４８ａ〜４８ｎ
を選択的に開弁させることによりエジェクタ１３へのオ
ゾンガス供給量を減少又は増大させる。これにより、水
温の低下によりオゾンガスの溶解効率が増大し、オゾン
水の濃度が所定値以上に高くなりすぎた場合、上記制御
回路３０は絞り開度が現在より一段小さい可変絞り４９
ａ〜４９ｎと直列に配設された電磁弁４８ａ〜４８ｎを
開弁させて、エジェクタ１３へのオゾンガス供給量を減
少させる。

【０１１５】又、水温の上昇によりオゾンガスの溶解効
率が低下し、オゾン水濃度が低い値となった場合、上記
制御回路３０は絞り開度が現在より一段大きい可変絞り
４９ａ〜４９ｎと直列に配設された電磁弁４８ａ〜４８
ｎを開弁させて、エジェクタ１３へのオゾンガス供給量
を増大させる。

【０１１６】図１１に示すように、上記流量調整弁４６
あるいは電磁弁４８，４８ａ〜４８ｎ、可変絞り４９ａ
〜４９ｎの代わりに、手動式の可変絞り５０をオゾンガ
ス供給管路１４に配設するようにしても良い。

【０１１７】この場合、オゾン水の使用量に応じて手動
により可変絞り５０の絞り具合を可変する。

【０１１８】図１２及び図１３に本発明の第２実施例を
示す。

【０１１９】図１２中、オゾン水生成装置５１は、上記
第１実施例の構成に比べて三方電磁弁２４，給水管路２
５，給水弁２７，給水ポンプ２８が無く、代わりにドレ
ン管路２３ａとドレン弁２３ｂが配設されており、還流
管路３５，還流用開閉弁３６，オリフィス３７が無い構
成になっている。

【０１２０】図１３は上記制御回路３０が実行する処理
のフローチャートであり、メモリ３８には図１３のフロ
ーチャートの制御プログラムが予め入力されている。

【０１２１】又、メモリ３８には、オゾン水の各温度領
域毎に設定されたオゾンガス発生量制御プログラム（ｇ
₁ ＝ｆ₁ （Ｄ，Ｄ₀ ），ｇ₂ ＝ｆ₂ （Ｄ，Ｄ₀ ）…ｇ_n
＝ｆ _n （Ｄ，Ｄ₀ ））が登録されたオゾンガス生成量制
御データテーブルが入力されている。

【０１２２】制御回路３０は、まず図１３のＳ４１で濃
度設定器３９により設定された目標濃度Ｄ₀ を読み込
む。

【０１２３】続いて、Ｓ４２で濃度計１９により検出さ
れた濃度検出値Ｃを読み込み、メモリ３０に設定登録す
る。

【０１２４】次のＳ４３では、温度センサ２９により検
出された気体分離装置１８内のオゾン水の水温計測値Ｔ
を読み込む。

【０１２５】そして、Ｓ４４において、オゾン水の水温
計測値がＴ＞Ｔ₁ の場合、Ｓ４５に進み、ｇ₁ ＝ｆ
₁ （Ｄ，Ｄ₀ ）の演算処理を行いオゾンガス発生量ｇ₁
を求める。

【０１２６】Ｓ４６では、上記Ｓ４５で得られたオゾン
ガス発生量ｇ₁ に基づいてオゾン発生器３へ供給される
供給電圧Ｇ₁ ＝Ｆ（ｇ）を演算し、その供給電圧Ｇ₁ を
オゾン発生器３に印加する。これにより、オゾン発生器
３は、供給電圧Ｇ₁ によりオゾンガス発生量ｇ₁ のオゾ
ンを発生させる。

【０１２７】そして、Ｓ４７で所定時間経過するのを待
って、Ｓ４８に進み、濃度計１９により検出された濃度
検出値Ｃを読み込み、メモリ３０に設定登録された濃度
検出値Ｃを更新する。

【０１２８】次に、Ｓ４９で｜Ｃ−Ａ｜＜ａかどうかを
チェックする。即ち、Ｓ４９では、濃度計１９により測
定された現在のオゾン水濃度が濃度設定器３１により設
定された目標値Ａに対してその差が許容範囲±ａに入っ
ているかどうかをチェックする。

【０１２９】もし、Ｓ４９において｜Ｃ−Ａ｜＜ａのと
きは、現在の濃度検出値Ｃが略目標値Ａと等しいと判断
して上記Ｓ４８に戻る。そして、濃度検出値Ｃが変動し
て｜Ｃ−Ａ｜≧ａになるまでＳ４８，Ｓ４９の処理を繰
り返す。

【０１３０】しかし、Ｓ４９において｜Ｃ−Ａ｜≧ａの
ときは、Ｓ５０に進み、運転停止かどうかを確認する。

【０１３１】Ｓ５０で運転停止釦（図示せず）がオンに
操作されないときは、Ｓ４３に戻り、オゾンガス発生器
３の印加電圧を調整した後に温度センサ２９により検出
された気体分離装置１８内のオゾン水の水温計測値Ｔを
読み込む。

【０１３２】今回の温度センサ２９により検出された水
温計測値ＴがＴ＞Ｔ₂ の場合、Ｓ４４からＳ５１に移行
し、さらにＳ５１からＳ５２に進み、ｇ₂ ＝ｆ₂ （Ｄ，
Ｄ₀）の演算処理を行いオゾンガス発生量ｇ₂ を求め
る。

【０１３３】その後Ｓ４６に進み、上記Ｓ５２で得られ
たオゾンガス発生量ｇ₁ に基づいてオゾン発生器３へ供
給される供給電圧Ｇ₂ ＝Ｆ（ｇ）を演算し、その供給電
圧Ｇ ₂ をオゾン発生器３に印加する。これにより、オゾ
ン発生器３は、供給電圧Ｇ₂によりオゾンガス発生量ｇ
₂ のオゾンを発生させる。

【０１３４】この後は、前述した上記Ｓ４６〜Ｓ５０の
処理を実行する。又、温度センサ２９により検出された
水温計測値ＴがＴ＞Ｔ_n の場合、Ｓ５３からＳ５４に進
み、ｇ_n ＝ｆ_n （Ｄ，Ｄ₀ ）の演算処理を行いオゾンガ
ス発生量ｇ_n を求める。

【０１３５】その後Ｓ４６に進み、上記Ｓ５２で得られ
たオゾンガス発生量ｇ_n に基づいてオゾン発生器３へ供
給される供給電圧Ｇ_n ＝Ｆ（ｇ）を演算し、その供給電
圧Ｇ _n をオゾン発生器３に印加する。これにより、オゾ
ン発生器３は、供給電圧Ｇ_nによりオゾンガス発生量ｇ
_n のオゾンを発生させる。

【０１３６】この後は、前述した上記Ｓ４６〜Ｓ５０の
処理を実行する。

【０１３７】このように、温度センサ２９により検出さ
れたオゾン水の水温計測値Ｔに基づいて、オゾンガス発
生量が選択され、そのオゾンガス発生量が得られるよう
にオゾン発生器３へ供給される供給電圧が演算されるた
め、水温の変化にも拘わらず濃度設定器３９により設定
された目標濃度Ｄ₀ のオゾン水を安定的に供給すること
ができる。

【０１３８】しかし、上記Ｓ５０で運転停止釦（図示せ
ず）がオンに操作されたときは、一連の処理を終了して
オゾン水生成装置１を停止させる。

【０１３９】図１４及び図１５に本発明の第３実施例を
示す。

【０１４０】尚、第３実施例のオゾン水生成装置では、
各機器の構成が前述した図１２と同様なためその説明を
省略する。

【０１４１】図１４及び図１５は上記制御回路３０が実
行する処理のフローチャートであり、メモリ３８には図
１４及び図１５のフローチャートの制御プログラムが予
め入力されている。

【０１４２】又、メモリ３８には、オゾン発生器３へ供
給される供給電圧Ｖp ，Ｖ_{I ,} Ｖ_Dを求めるための演算
式が記憶されている。この演算式は、 Ｖp ＝Ｋ×２２×（Ｍ−Ｎs ） … （１） と表される。上記（１）式において、Ｋは係数で、Ｍは
目標濃度で、Ｎs はサンプリングしたオゾンガス濃度で
ある。又、オゾン発生器３によりオゾンガスを発生させ
る際、濃度を１ｐｐｍ上昇させるのに必要な供給電圧が
２２〔Ｖ／ｐｐｍ〕である。

【０１４３】従って、制御回路３０は、オゾンガスの濃
度上昇制御あるいは濃度下降制御によって係数Ｋを変更
させることにより、供給電圧Ｖp を適切な電圧値に制御
する。

【０１４４】図１４中、制御回路３０は、Ｓ６１で第２
の気液分離槽２２内のオゾン水濃度が目標濃度以下のと
きが続いたときの時間をカウントするタイマＴａをリセ
ットする。

【０１４５】次にＳ６２で、濃度制御を行うための周期
時間、即ち濃度制御を行うための濃度をサンプリングす
るサンプリング時間Ｔｏをリセットする。

【０１４６】続いてＳ６３に進み、濃度計１９により濃
度検出値Ｎをサンプリングする。そして、Ｓ６４におい
て、サンプリングした濃度検出値Ｎが目標濃度Ｍより大
きい値に達しているかどうかをチェックする。

【０１４７】上記Ｓ６４でサンプリングした濃度検出値
Ｎが目標濃度Ｍより大きい場合、Ｓ６５に進み、上記
（１）式の係数をＫ＝０．１に設定する。

【０１４８】その後、Ｓ６６でタイマＴａのカウント値
が所定時間（本実施例では、３０秒とする）が経過した
かどうかをチェックする。Ｓ６６で３０秒が経過した場
合、Ｓ６７に進み、上記（１）式の係数をＫ＝０．３に
設定する。

【０１４９】しかし、Ｓ６６でタイマＴａのカウント値
が３０秒に達しないときは、上記Ｓ６７の処理を省略す
る。

【０１５０】次のＳ６８では、サンプリング時間Ｔｏが
所定時間（本実施例では、６秒とする）が経過したかど
うかをチェックする。Ｓ６８で６秒が経過しない場合、
上記Ｓ６２に戻り、Ｓ６２以降の処理を再度行う。

【０１５１】又、Ｓ６４において、サンプリングした濃
度検出値Ｎが目標濃度Ｍより小さい場合、Ｓ６９に進
み、タイマＴａをリセットし、Ｓ７０で上記（１）式の
係数をＫ＝０．２に設定する。

【０１５２】そして、Ｓ６８において、サンプリング時
間Ｔｏが６秒に達した場合、Ｓ７１に進み、濃度計１９
により演算処理を行うための濃度検出値Ｎs をサンプリ
ングする。その後、Ｓ７２でタイマＴａのカウント値が
所定時間（本実施例では、３０秒とする）が経過したか
どうかをチェックする。タイマＴａのカウント値が３０
秒に達した場合、Ｓ７３に進み、タイマＴａをリセット
する。

【０１５３】次のＳ７４では、Ｐ制御（比例動作制御）
を行う。即ち、上記のように設定された係数Ｋ（０．
１，０．２，０．３）のいずれかを元に上記（１）式の
演算を行いオゾン発生器３へ供給される供給電圧Ｖp を
求める。

【０１５４】さらに、Ｓ７５に進み、Ｉ制御（積分動作
制御）及びＤ制御（微分動作制御）の演算処理を行う。
即ち、Ｉ制御では、目的濃度Ｍと濃度検出値Ｎ_S の差の
総和である供給電圧Ｖ_I を次式により演算する。

【０１５５】

【数１】

【０１５６】尚、上記（２）式のＫ_I は定数である。

【０１５７】又、Ｄ制御では、演算処理を行うための濃
度検出値Ｎ_S の前回処理に使用した値Ｎ_S-1 とＮ_S を使
用して供給電圧Ｖ_D を次式により演算する。

【０１５８】 Ｖ_D ＝Ｋ_D ×２２×（Ｎ_S −Ｎ_S-1 ） … （３） 尚、上記（３）式のＫ_D は定数、２２は濃度を１ｐｐｍ
上昇させるのに必要な供給電圧が２２〔Ｖ／ｐｐｍ〕で
ある。

【０１５９】そして、Ｓ７６では、上記Ｐ制御、Ｉ制
御、Ｄ制御の各演算結果に基づいてオゾン発生器３へ供
給される供給電圧Ｖp ＋Ｖ_I ＋Ｖ_D を加算して調整す
る。そして、前述したＳ６２に戻り、Ｓ６２以降の処理
を繰り返す。

【０１６０】このように、目標濃度と検出されたオゾン
水濃度との比較により、濃度差に応じた係数Ｋを選択し
てオゾン発生器３へ供給される供給電圧Ｖp の大きさを
可変するため、目標濃度の達するまでの時間を短縮する
ことができ、濃度設定器３９により設定された目標濃度
のオゾン水を安定的に供給することができる。

【０１６１】従って、従来のオゾン水生成装置では、オ
ゾンガス濃度が１ｐｐｍ上昇するのにかかる時間と、１
ｐｐｍ下降するのにかかる時間とが異なり、ヒステリシ
ス特性を有していたが、上記のように演算式（１）〜
（３）の定数Ｋ，Ｋ_I ，Ｋ_D を現在の濃度と目標濃度と
の差の大きさに応じた適切な値に設定することにより、
オゾン水濃度を上昇させる場合でも、あるいはオゾン水
濃度を下降させる場合でも短時間で目標濃度に調整する
ことができる。

【０１６２】

【発明の効果】上記請求項１の発明によれば、オゾン水
の濃度検出値が所定の目標濃度を越えたとき、気液分離
槽に新しい希釈水を供給するため、オゾン水の濃度が目
標濃度より高くなっても短時間でオゾン水の濃度を目標
濃度に低下させることができ、予め設定された目標濃度
を保つようにオゾン水濃度を安定させることができると
ともに、目標濃度のオゾン水を安定的に供給することが
できる。

【０１６３】又、請求項２の発明によれば、温度検出手
段により検出されたオゾン水の温度検出値が所定の温度
以上になったとき、気液分離槽から吐出されたオゾン水
を気液混合手段に還流させるため、オゾン水の濃度が目
標濃度より低下しても短時間でオゾン水の濃度を目標濃
度に高めることができ、予め設定された目標濃度を保つ
ようにオゾン水濃度を安定させることができるととも
に、目標濃度のオゾン水を安定的に供給することができ
る。

【０１６４】又、請求項３の発明によれば、温度検出手
段により検出されたオゾン水の温度検出値に応じて酸素
ガス発生手段よりオゾンガス発生手段に供給される酸素
ガス供給量を調整するため、オゾン水の濃度が目標濃度
より高くなっても短時間でオゾン水の濃度を目標濃度に
低下させることができ、予め設定された目標濃度を保つ
ようにオゾン水濃度を安定させることができるととも
に、目標濃度のオゾン水を安定的に供給することができ
る。

【０１６５】又、請求項４の発明のよれば、温度検出手
段により検出されたオゾン水の温度検出値に基づいてオ
ゾン水の温度領域毎に設定された複数の制御手段より最
適な制御手段を選択するため、オゾン水の検出濃度と目
標濃度との差に応じた最適な制御手段でオゾン水の濃度
を調整することができ、予め設定された目標濃度を保つ
ようにオゾン水濃度を安定させることができるととも
に、目標濃度のオゾン水を安定的に供給することができ
る。

【０１６６】又、請求項５の発明によれば、濃度検出手
段により検出されたオゾン水の濃度検出値に応じてオゾ
ン水の濃度が所定の濃度目標値となるようにオゾンガス
発生手段に印加される電圧値を算出する演算式の係数を
選択するため、オゾン水の検出濃度と目標濃度との差に
応じた最適な係数でオゾンガス発生手段に印加される電
圧値を演算することができ、予め設定された目標濃度を
保つようにオゾン水濃度を安定させることができるとと
もに、目標濃度のオゾン水を安定的に供給することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるオゾン水生成装置の第１実施例の
構成を示す概略構成図である。

【図２】図１に示す装置の濃度特性を示すグラフであ
る。

【図３】オゾン濃度制御可能な領域の変動を説明するた
めのグラフである。

【図４】還流用開閉弁及びオリフィスを拡大して示す拡
大図である。

【図５】制御回路が実行する濃度制御処理のフローチャ
ートである。

【図６】図５の処理に続いて制御回路が実行する濃度制
御処理のフローチャートである。

【図７】図６の処理に続いて制御回路が実行する濃度制
御処理のフローチャートである。

【図８】本発明の変形例の概略構成図である。

【図９】本発明の別の変形例の概略構成図である。

【図１０】エジェクタへのオゾンガス供給量を調整する
オゾンガス供給量調整手段の変形例の図である。

【図１１】エジェクタへのオゾンガス供給量を調整する
オゾンガス供給量調整手段の別の変形例の図である。

【図１２】本発明の第２実施例の構成を示す概略構成図
である。

【図１３】本発明の第２実施例の制御回路が実行する濃
度制御処理のフローチャートである。

【図１４】本発明の第３実施例の制御回路が実行する濃
度制御処理のフローチャートである。

【図１５】図１１の処理に続いて第３実施例の制御回路
が実行する濃度制御処理のフローチャートである。

【符号の説明】

１，４５，５１ オゾン水生成装置 ２ 酸素ガス発生部 ３ オゾンガス発生器 ４ オゾン水生成部 ５ 空気圧縮機 ６ エアドライヤ ７，８ 吸着槽 ９ 酸素ガス槽 １３ エジェクタ １８ 気体分離装置 １９ 濃度計 ２１ 第１の気液分離槽 ２２ 第２の気液分離槽 ２３ 吸排用管路 ２４ 三方電磁弁 ２５ 給水管路 ２６ ドレン管路 ２７ 給水弁 ２８ 給水ポンプ ２９ 温度センサ ３０ 制御回路 ３８ メモリ ３９ 濃度設定器 ４０ 電圧調整器 ４２ オゾン分解器 ４３ 流量調整弁 ４４ 吸着時間制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/50 ５５０ Ｄ Ｌ ５６０ Ｅ (72)発明者 福島 大 神奈川県綾瀬市小園1116番地 トキコ株式 会社相模工場内 (72)発明者 辻見 信太郎 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 (72)発明者 真土 学 神奈川県綾瀬市小園1116番地 トキコ株式 会社相模工場内 (72)発明者 中村 知一郎 神奈川県綾瀬市小園1116番地 トキコ株式 会社相模工場内 (72)発明者 林田 雅之 神奈川県綾瀬市小園1116番地 トキコ株式 会社相模工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸素ガスよりオゾンガスを発生させるオ
   ゾンガス発生手段と、 該オゾンガス発生手段から供給されたオゾンガスを水に
   混合する気液混合手段と、 該気液混合手段によりオゾンガスが混合されたオゾン水
   より余分なオゾンガスを分離させる気液分離槽と、 該気液分離槽より吐出されるオゾン水の濃度を検出する
   濃度検出手段と、 前記オゾン水の濃度検出値が所定の目標濃度を越えたと
   き、前記気液分離槽に希釈水を供給するオゾン水希釈手
   段と、 よりなることを特徴とするオゾン水生成装置。
2. 【請求項２】 酸素ガスよりオゾンガスを発生させるオ
   ゾンガス発生手段と、 該オゾンガス発生手段から供給されたオゾンガスを水に
   混合する気液混合手段と、 該気液混合手段によりオゾンガスが混合されたオゾン水
   より余分なオゾンガスを分離させる気液分離槽と、 前記気液分離槽より吐出されるオゾン水の温度を検出す
   る温度検出手段と、 前記温度検出手段により検出されたオゾン水の温度検出
   値が所定の温度以上になったとき、前記気液分離槽から
   吐出されたオゾン水を前記気液混合手段に還流させる還
   流手段と、 よりなることを特徴とするオゾン水生成装置。
3. 【請求項３】 空気に含まれる窒素を分離して酸素ガス
   を生成する酸素ガス発生手段と、 該酸素ガス発生手段より酸素ガスが供給され、該酸素ガ
   スよりオゾンガスを発生させるオゾンガス発生手段と、 該オゾンガス発生手段から供給されたオゾンガスを水に
   混合する気液混合手段と、 該気液混合手段によりオゾンガスが混合されたオゾン水
   より余分なオゾンガスを分離させる気液分離槽と、 前記気液分離槽より吐出されるオゾン水の温度を検出す
   る温度検出手段と、 前記温度検出手段により検出されたオゾン水の温度検出
   値に応じて前記酸素ガス発生手段より前記オゾンガス発
   生手段に供給される酸素ガス供給量を調整する酸素ガス
   供給量調整手段と、 よりなることを特徴とするオゾン水生成装置。
4. 【請求項４】 酸素ガスよりオゾンガスを生成させるオ
   ゾンガス発生手段と、 該オゾンガス発生手段から供給されたオゾンガスを水に
   混合する気液混合手段と、 該気液混合手段によりオゾンガスが混合されたオゾン水
   より余分なオゾンガスを分離させる気液分離槽と、 前記気液分離槽より吐出されるオゾン水の温度を検出す
   る温度検出手段と、 前記オゾン水の温度領域毎に設定された複数の制御手段
   と、 前記温度検出手段により検出されたオゾン水の温度検出
   値に基づいて前記オゾン水の濃度が所定の目標濃度とな
   るように前記複数の制御部より最適な制御手段を選択す
   る制御選択手段と、 よりなることを特徴とするオゾン水生成装置。
5. 【請求項５】 供給された電圧値に応じた濃度のオゾン
   ガスを発生させるオゾンガス発生手段と、 該オゾンガス発生手段から供給されたオゾンガスを水に
   混合する気液混合手段と、 該気液混合手段によりオゾンガスが混合されたオゾン水
   の濃度を検出する濃度検出手段と、 前記濃度検出手段により検出されたオゾン水の濃度検出
   値に応じて前記オゾン水の濃度が所定の目標濃度となる
   ように前記オゾンガス発生手段に印加される電圧値を算
   出する演算式の係数を変更する濃度調整手段と、 よりなることを特徴とするオゾン水生成装置。