JPH105775A

JPH105775A - オゾン水生成装置

Info

Publication number: JPH105775A
Application number: JP16351096A
Authority: JP
Inventors: Shintarou Tsujimi; 信太郎辻見; Yoshio Senoo; 良夫妹尾; Kazumasa Kawasaki; 一政川嵜; Terufumi Iwata; 照史岩田
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1996-06-24
Filing date: 1996-06-24
Publication date: 1998-01-13

Abstract

(57)【要約】【課題】高濃度のオゾン水を効率よく生成し、かつ構
成部品が少なく、装置の小型化が可能なオゾン水生成装
置を提供する。【解決手段】本発明は、オゾンガス生成手段と、該オ
ゾンガス生成手段より生成されたオゾンガスと水とを混
合する混合槽６とを有するオゾン水生成装置において、
混合槽６内に大気圧以上の圧力が付与され、かつオゾン
ガスと水とが、大気圧以上の圧力で混合槽６内に導入さ
れることを特徴としている。また、本装置は、混合槽６
から排出されるオゾン水の濃度を計測するオゾン水濃度
計測器１１と、その計測結果に基づきオゾン水の濃度を
制御する制御盤Ａとを備え、かつ混合槽６内に、混合槽
６から排出されるオゾン水へのオゾンガスの混入を防止
する混入防止手段を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高濃度のオゾン水
を生成するためのオゾン水生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オゾンガスは水溶性が低く、かつ高濃度
のオゾンガスは人体に有害であることが知られている。
そこで、従来のオゾン水生成装置においては、オゾンガ
スを高効率で水に溶解させ、かつ余剰のオゾンガスを処
理するため、ミキシングポンプやエゼクタ、スタティッ
クミキサ等を備え、オゾンガスと水とを高効率で混合す
る気液混合器、気液接触時間を増加させる気液溶解槽、
及び余剰オゾンガスを処理する廃オゾンガス分解槽等の
設備を設け、上記問題に対処していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のオゾン水生成装置の場合、高濃度のオゾン水を得る
ためには上記設備が不可欠であり、かつ要求されるオゾ
ン水濃度が高濃度となる程、上記設備を含む装置全体の
大規模化が不可避となっていた。本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、高濃度のオゾン水を効率よく生成
し、かつ構成部品が少なく、装置の小型化が可能なオゾ
ン水生成装置の提供をその目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々検討
の結果、気体の溶解度が高圧下において著しく向上する
という原理を利用することにより、本発明を完成するに
至った。すなわち、本発明は、オゾンガス生成手段と、
該オゾンガス生成手段より生成されたオゾンガスと水と
を混合する気液混合手段とを有するオゾン水生装置にお
いて、前記気液混合手段が、大気圧以上の圧力が付与さ
れた容器であり、かつオゾンガスと水とが、大気圧以上
の圧力で前記容器内に導入されることをその特徴として
いる。

【０００５】また、本装置は、前記容器から排出される
オゾン水の濃度を計測するオゾン水濃度計測手段と、該
オゾン水濃度計測手段の計測結果に基づき、オゾン水の
濃度を制御する制御手段とを備えている。

【０００６】また、本装置は、前記容器内に、前記容器
から排出されるオゾン水への前記オゾンガスの混入を防
止する混入防止手段を備えている。この場合、前期混入
防止手段としては、例えば、前記容器内をオゾンガス導
入側とオゾン水排出側とに仕切り、かつオゾンガスの導
入部位より下方に、前記容器内の前記オゾンガス導入側
と前記オゾン水排出側とを連通させる開口を有する仕切
板が使用される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の具
体的な実施形態について、更に詳しく説明する。本発明
に係る高濃度オゾン水生成装置の一例を図１に示す。符
号１はＰＳＡ（Pressure Swing Absorption）により圧
縮空気から乾燥酸素ガスを分離する酸素発生装置、２は
この酸素ガスをオゾン化するオゾナイザである。また、
符号３はオゾンガスの流量を調整する流量調整弁、４は
オゾンガスの圧力を調整する圧力調整弁、５は混合槽
（後述）内へのオゾンガスの導入量を調整する電磁弁で
ある。

【０００８】これら酸素発生装置１ないし電磁弁５は、
流路Ｒ１により直列に連結され、かつ流路Ｒ１の先端
は、圧力容器である混合槽（気液混合手段）６内の下端
部近傍に開口している。また、符号７は、流路Ｒ１の先
端に取り付けられ、流路Ｒ１から排出されるオゾンガス
を細かい気泡として散気させる散気体である。

【０００９】符号Ｓは、混合槽６内に立設された仕切板
（混入防止手段）で、混合槽６内は、この仕切板Ｓによ
り、オゾンガス導入側（散気体７設置側、図１中左側）
とオゾン水排出側（図１中右側）とに仕切られている。
また、符号Ｋは、散気体７の設置位置より下方にて、仕
切板Ｓに設けられた開口で、混合槽６内のオゾンガス導
入側とオゾン水排出側とは、この開口Ｋを介して連通自
在となっている。

【００１０】符号Ｒ２は図示しない給水源から混合槽６
に至る流路で、この流路Ｒ２には、上流側から、水の流
量を調整する水量調整弁８、水圧を調整する水圧調整弁
９、混合槽６内への水の導入量を調整する電磁弁１０が
直列に設けられている。また、符号Ｒ３は混合槽６内に
て生成したオゾン水を排出する流路で、この流路Ｒ３に
は、上流側から、オゾン水中のオゾン濃度を測定するオ
ゾン水濃度計測器（オゾン水濃度計測手段）１１、オゾ
ン水の流量を調整するオゾン水量調整弁１２、オゾン水
の水圧を調整するオゾン水圧調整弁１３、オゾン水の排
出量を調整する電磁弁１４が直列に設けられている。

【００１１】符号Ｒ４は、溶解しきれなかったオゾンガ
スを混合槽６の上端から装置外に排出する流路で、この
流路Ｒ４には、オゾンガスの圧力を調整する圧力調整弁
１５及びオゾンガスを分解するオゾンガス分解槽１６が
直列に設けられている。

【００１２】一方、符号Ａは、オゾン水生成装置を構成
する各部品に接続され、上記各部品の動作を制御する制
御盤（制御手段）である。本実施形態では、酸素発生装
置１、オゾナイザ２、流量調整弁３、圧力調整弁４、電
磁弁５、水量調整弁８、水圧調整弁９、電磁弁１０、オ
ゾン水濃度計測器１１、及び圧力調整弁１５が、制御盤
Ａにそれぞれ接続されている。

【００１３】酸素発生装置１にて圧縮空気から分離され
た大気圧以上の圧力の酸素ガスは、オゾナイザ２にて大
気圧以上を維持したままオゾン化され、更に流路Ｒ１を
経て、散気体７から大気圧以上の圧力で混合槽６内に導
入される。また、混合槽６内には、水が流路Ｒ２を経て
大気圧以上の圧力で混合槽６内に導入され、その結果、
混合槽６内では、オゾンガスと水とが、大気圧以上の圧
力で混合される。ここで、気体の溶解度は圧力とともに
向上するため、混合槽６内では、オゾンガスが、大気圧
下で混合した場合以上の高効率で水に溶解し、高濃度の
オゾン水が生成する。

【００１４】混合槽６にて生成したオゾン水は流路Ｒ３
を経て装置外に排出されるが、混合槽６内が仕切板Ｓに
よりオゾンガス導入側とオゾン水排出側とに仕切られ、
かつ仕切板Ｓの下端が散気体７より下方に位置している
ため、散気体７から噴出したオゾンガスの流路Ｒ３への
混入が、この仕切板Ｓにより防止される。また、混合槽
６内のオゾンガス導入側とオゾン水排出側とは、仕切板
Ｓに設けられた開口Ｋを介して連通自在となっているた
め、オゾン水の流路３側への移動は、仕切板Ｓにより妨
げられない。その結果、流路Ｒ３には、オゾンガスを含
まない高濃度のオゾン水のみが流入する。

【００１５】更に、水に溶解しきれなかったオゾンガス
は、混合槽６の上端から流路Ｒ４内に流入し、オゾンガ
ス分解槽１６にて分解された後、装置外に排出される。

【００１６】一方、流路Ｒ３から排出されるオゾン水の
濃度は、オゾン水濃度計測器１１にて常時計測され、そ
の結果は、制御盤Ａに逐次送られて、制御盤Ａによる生
成オゾン水濃度の制御に供される。制御盤Ａによるオゾ
ン水濃度の制御フローを図２に示す。

【００１７】本装置の制御盤Ａで行われる制御は、排出
されるオゾン水の濃度を一定に維持することを目的とし
て行う制御である。まず、ＳＰ１でスイッチ（図示せ
ず。）をＯＮとしてオゾン水生成装置を起動した後、Ｓ
Ｐ２にてオゾン水濃度の目的値ａを設定する。この場
合、目的値ａはオゾン水生成装置内部の記憶部（図示せ
ず。）に記憶しておいても、また、スイッチ操作等によ
り随時設定してもよい。次いで、流路Ｒ３から排出され
るオゾン水の濃度ｂをＳＰ３にて計測し、設定されたオ
ゾン水濃度の目的値ａとオゾン水濃度の計測値ｂとを、
ＳＰ４にて比較する。

【００１８】オゾン水濃度の計測値ｂがオゾン水濃度の
目的値ａと一致すれば（ａ=ｂ）、以降の制御は行わず
ＳＰ８に進むが、一致しない場合には、ＳＰ５におい
て、オゾン水濃度の目的値ａが、オゾン水濃度の計測値
ｂより高濃度か否かを判定する。そして、ａ＞ｂである
場合には、ＳＰ６においてオゾン水濃度を上げるような
制御を行い、ａ＜ｂである場合には、ＳＰ７においてオ
ゾン水濃度を下げるような制御を行う。

【００１９】ＳＰ６，７における具体的な濃度制御方法
としては、オゾナイザ２の放電間隔または放電電圧を段
階的に変更する方法が用いられる。すなわち、ＳＰ６に
おいては、同一電圧で放電間隔を短縮して（または、同
一放電間隔で放電電圧を上げて）オゾン水濃度を上げる
一方、ＳＰ７においては、放電間隔を長くして（また
は、放電電圧を下げて）オゾン水濃度を下げる制御を行
う。この場合、制御盤Ａにて予め放電間隔または放電電
圧を設定しておき、この設定値に基づき、上記制御を行
ってもよい。

【００２０】ＳＰ６，７が終了したら、再度ＳＰ４に戻
り、ａ=ｂとなるまで上記ステップを繰り返す。その結
果、ａ=ｂとなったら、オゾン水生成装置を停止するか
否かを判断し、停止する場合には、ＳＰ８にて装置のス
イッチをＯＦＦとし、オゾン水生成装置の運転を終了す
る。一方、装置を停止しない場合には、再度ＳＰ３に戻
り、排出されるオゾン水の濃度を計測する。すなわち、
本制御においては、オゾン水生成装置が運転中であれ
ば、排出されるオゾン水の濃度を常時監視し、排出され
るオゾン水の濃度を一定に保つような制御フローとなっ
ている。

【００２１】以上説明した通り、本発明のオゾン水生成
装置によれば、高圧下でオゾンガスを生成するため、酸
素密度が大きくなり、高濃度のオゾンガスを生成するこ
とができ、かつ高圧下でオゾンガスを水に溶解させるた
め、高濃度のオゾン水が効率よく生成できる。しかも、
大気圧下にてオゾン水を生成するために必要な、ミキシ
ングポンプやエゼクタ、スタティックミキサ等を備えた
気液混合器、あるいは気液溶解槽や大型のオゾン分解槽
等の設備が不要となるため、装置の小型化が達成でき
る。

【００２２】なお、上記ｓｐ６，７におけるオゾン水濃
度の制御方法としては、イ．上述したオゾナイザ２にお
ける制御の他、ロ．電磁弁５の弁開度を変える（弁を開
く程オゾン濃度が高くなる）、ハ．圧力調整弁４の吐出
圧を変える（高圧となる程オゾン濃度が高くなる）、
ニ．水圧調整弁９の吐出圧を変える（高圧となる程オゾ
ン濃度が低くなる）、ホ．酸素発生装置１の酸素発生濃
度を変える（高濃度となる程オゾン濃度が高くなる）、
ヘ．電磁弁１０の弁開度を変える（弁を開く程オゾン濃
度が低くなる）、ト．圧力調整弁１６により混合槽６内
の圧力を変える（高圧となる程オゾン濃度が高くなる）
等が挙げられる。上記イ〜トのうち複数の方法を組み合
わせてオゾン水濃度を制御することももちろん可能であ
る。

【００２３】すなわち、本発明のオゾン水生成装置によ
れば、オゾン水濃度の制御を上記のような種々の項目に
より行うことが可能である。従って、所望とする濃度の
オゾン水を、迅速かつ容易に得ることができる。

【００２４】また、上記実施形態においては、仕切板Ｓ
により流路Ｒ３へのオゾンガスの混入を防止している
が、混入防止手段としては、仕切板３以外にも、例え
ば、混合槽６と流路Ｒ３との接続部にメッシュ様のフィ
ルタを設け、このフィルタにより流路Ｒ３へのオゾンガ
スの混入を防止する等の手段が使用できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、以
下のような効果が期待できる。（１）高圧下でオゾンガスを生成するため、酸素密度が
大きくなり、高濃度のオゾンガスを生成することがで
き、かつ高圧下にてオゾンガスを水に溶解させるため、
高濃度のオゾン水が効率よく生成できる。しかも、大気
圧下でオゾン水を生成するために各種設備が不要となる
ため、装置の小型化が達成できる。（２）オゾン水濃度の制御を種々の項目により行うこと
が可能であるため、所望とする濃度のオゾン水を、迅速
かつ容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るオゾン水生成装置の構成を示す
図である。

【図２】本発明に係るオゾン水生成装置におけるオゾ
ン水濃度の制御フローを示す図である。

【符号の説明】

１酸素発生装置２オゾナイザ６混合槽（気液混合手段）１１オゾン水濃度計測器（オゾン水濃度計測手段）Ａ制御手段Ｋ開口Ｓ仕切板（混入防止手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩田照史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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オゾンガス生成手段と、該オゾンガス生
成手段より生成されたオゾンガスと水とを混合する気液
混合手段とを有するオゾン水生成装置において、前記気液混合手段が、大気圧以上の圧力が付与された容
器であり、かつオゾンガスと水とが、大気圧以上の圧力
で前記容器内に導入されることを特徴とするオゾン水生
成装置。
【請求項２】前記容器から排出されるオゾン水の濃度
を計測するオゾン水濃度計測手段と、該オゾン水濃度計
測手段の計測結果に基づき、オゾン水の濃度を制御する
制御手段とを備えることを特徴とする請求項１記載のオ
ゾン水生成装置。
【請求項３】前記容器内に、前記容器から排出される
オゾン水への前記オゾンガスの混入を防止する混入防止
手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の
オゾン水生成装置。
【請求項４】前期混入防止手段が、前記容器内をオゾ
ンガス導入側とオゾン水排出側とに仕切り、かつオゾン
ガスの導入部位より下方に、前記容器内の前記オゾンガ
ス導入側と前記オゾン水排出側とを連通させる開口を有
する仕切板であることを特徴とする請求項３記載のオゾ
ン水生成装置。