JPH11216481A - オゾン水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】オゾンの溶解効率を高めることができ、外気と
の流通も自動的に呼吸方式で行え、オゾン分解触媒の長
寿命化が図れるオゾン水生成装置を提供する。 【解決手段】オゾン溶解槽２１内に余剰オゾンと生成し
たオゾン水とを分離するための気液分離具２３を設け、
オゾンがガスの状態で混入しないオゾン水を生成するよ
うにしている。またオゾン溶解槽内２１にオーバーフロ
ー板３０を設け、該オーバーフロー板３０の下流側にオ
ーバーフロー水に含まれる余剰オゾンと生成したオゾン
水とを分離するための気液分離具３１を設けている。更
に、本発明にあっては、余剰オゾンをオゾン発生装置４
６へ循環させる循環路４５を備えたオゾン水生成装置に
おいて、オゾン循環路４５の途中に空気の導入及び排出
を行うための空気調整器４７を連通接続している。この
空気調整器４７によって自動的に呼吸方式で新鮮空気の
導入と余剰オゾンの排出とを行うことが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オゾン発生装置で
発生させたオゾンをオゾン溶解槽内の水中へ吹き込んで
オゾン水を生成し、余剰オゾンを分離回収し、再利用又
は分解処理するようにしたオゾン水生成装置に関し、特
に自動洗浄機能を有する小便器本体の上方に設置される
センサーボックス内や大便器の洗浄タンク内等へ組み込
むことのできる極めて小型のオゾン水生成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の極めて小型のオゾン水生成装置
としては、特開平６−３１５３３３号公報に開示された
図７の図（Ａ）及び図（Ｂ）に示すオゾン水生成装置１
又は特開平６−１４２６６３号公報に開示された図８に
示すオゾン水生成装置２等がある。

【０００３】図７の図（Ａ）及び図（Ｂ）に示す従来の
オゾン水生成装置１は、エアポンプ３から送りこまれる
空気をオゾン発生装置４でオゾンに変換し、これをオゾ
ン溶解槽５の水の中へ散気管６を介して吹き込んでい
る。オゾン溶解槽５の中には、図（Ｂ）に示すように、
フィン７がオゾン水の流れを迂回させるように交互に配
設されており、吹き込まれたオゾンと水とが長い時間反
応するように配慮されている。生成されたオゾン水は、
魚等の水槽８へ供給され、余剰のオゾンは、オゾン分解
触媒９を経て大気へ排出されるようになっている。また
水槽８へオゾンが気体のまま供給されるを防止するた
め、オゾン溶解槽５の吐出側には、分離用のフィルター
１０が設置されている。一方、水槽８の水は、ポンプ１
１を介してオゾン溶解槽５へ供給されるようになってい
る。

【０００４】図８に示す従来のオゾン水生成装置２は、
ポンプ１２でオゾン溶解槽１３へ水を供給する管路の途
中に、オゾン発生装置１４の吐出側を連通接続し、ポン
プ１２からの水流によって発生する負圧によってオゾン
を吸引するようにしている。そして、オゾン溶解槽１３
で生成されたオゾン水は、オーバーフロー方式によって
流出口１５から吐出されるようになっている。一方、オ
ゾン溶解槽１３の上部側には空気溜まり１６が形成され
ており、オゾン発生装置１４の吸入側へ連通接続されて
いる。また空気溜まり１６は、吸気バルブ１７を介して
外気を導入できるようになされており、排気バルブ１８
及びオゾン分解触媒１９を介して余剰オゾンを大気へ排
出できるようになされている。

【０００５】この図８に示すオゾン水生成装置２は、通
常は開閉バルブ１７及び１８を閉塞したままの状態で運
転し、オゾン溶解槽１３の空気溜まり１６に貯溜された
余剰オゾンをオゾン発生装置１４へ循環させて供給し、
オゾン濃度を次第に高くすることで生成されるオゾン水
の濃度も高くなるようにしている。ところが、あるオゾ
ン水濃度に達すると、余剰オゾンを循環させる方式で
は、気体中の不純物が増加するようになり、結果として
オゾン水の濃度は逆に低下するようになる。そのため、
このオゾン水生成装置２では、定期的に排気バルブ１８
を開いて空気溜まり１６の余剰オゾンを排出し、次に排
気バルブ１８を閉じて吸気バルブ１７を開いて新鮮な空
気を導入するようにしている。このようにすることで、
オゾン水の濃度を一定範囲に保つようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示す従来のオゾン水生成装置１の場合は、オゾン発生装
置４で発生したオゾンをオゾン溶解槽５内の水の中へ単
に吹き込んで溶解させるだけであり、しかも、ガスは上
昇していくが、フィン７は水平方向にしか効果を発揮で
きない（図７の図（Ｂ）参照）ので、迂回させる構造が
有効に働いていないので、オゾンの溶解効率が高くな
く、余剰オゾンが多く発生するという問題があった。そ
のため、オゾン分解触媒９の寿命も短くなるという欠点
があった。

【０００７】また図８に示す従来のオゾン水生成装置２
では、オゾンの流通循環系路が通常は閉じられた循環系
路で運転されており、外部の空気との入れ換えのために
は吸気バルブ１７及び排気バルブ１８が必要であり、し
かもその切換タイミングを制御する装置等が必要であっ
た。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の前記課題
に鑑みてこれを改良除去したものであって、オゾンの溶
解効率を高めることができ、外気との流通も呼吸方式で
自動的に行え、オゾン分解触媒の長寿命化も可能なオゾ
ン水生成装置を提供せんとするものである。

【０００９】而して、前記課題を解決するために本発明
が採用した請求項１の手段は、オゾン溶解槽内に余剰オ
ゾンと生成したオゾン水とを分離するための気液分離具
を設けたことを特徴とするオゾン水生成装置である。こ
のオゾン水生成装置では、気液分離具を設けており、オ
ゾンが混入しないオゾン水を生成することができる。

【００１０】また本発明が採用した請求項２の手段は、
オゾン溶解槽内にオーバーフロー板を設け、該オーバー
フロー板の下流側にオーバーフロー水に含まれる余剰オ
ゾンと生成したオゾン水とを分離するための気液分離具
を設けたことを特徴とするオゾン水生成装置である。オ
ーバーフロー形式で流すことにより、オゾンと水とは上
方から流入させると下方まで行った後、再び上昇してオ
ーバーフローすることにより、水とオゾンとの接触機会
が多く、又は／且つ接触時間が長くなり、溶解効率が高
くなる。更に、気液分離具により、オゾンガスが混入し
ないオゾン水を生成することが可能である。

【００１１】更に、本発明が採用した請求項３の手段
は、オゾン発生装置で発生させたオゾンをオゾン溶解槽
内の水中へ吹き込んでオゾン水を生成し、オゾン溶解槽
内の余剰オゾンを前記オゾン発生装置へ循環させるオゾ
ン循環路を備えたオゾン水生成装置において、前記オゾ
ン循環路の途中に空気の導入及び排出を行うための空気
調整器を連通接続したことを特徴とするオゾン水生成装
置である。オゾンを循環させることにより、オゾン濃度
を高めることができ、結果としてオゾン水濃度も高くな
る。また空気調整器によって自動的に呼吸方式で新鮮空
気の導入と余剰オゾンの排出とを行うことができ、バル
ブ等は不要である。

【００１２】更にまた、本発明が採用した請求項４の手
段は、オゾン溶解槽内に貯水量調整具を設けたことを特
徴とする請求項３に記載のオゾン水生成装置である。貯
水量調整具によって、生成したオゾン水を他の機器等へ
利用しているときは大量に貯溜し、オゾン水を利用して
いないときは少ない貯溜をすることにより、オゾン水を
予め大量に貯溜しておく必要がない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成を図面に示
す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りであ
る。なお、本発明のオゾン水生成装置は、自動洗浄機能
を有する小便器の上方に設置される自動洗浄装置のセン
サーボックス内へ組み込んだり、また大便器の洗浄タン
ク内等へ組み込むことができる極めて小型のものを対象
としている。小便器や大便器では、オゾン水を用いて便
器洗浄を行うことにより、オゾンが本来有する活性酸素
種の働きによって優れた殺菌効果，スケール付着成長の
防止、汚れの付着防止及び付着した汚れを容易に洗い落
とせるという効果が得られる。

【００１４】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
オゾン水生成装置２０を示す概略図である。このオゾン
水生成装置２０では、オゾン溶解槽２１の左側上部の位
置にエゼクター本体２２を設置し、水道水をこのエゼク
ター本体２２から勢いよく吐出させることで、オゾン発
生装置（図示せず）で発生したオゾンを負圧によって吸
引し、水道水とオゾンとを混合してオゾン溶解槽２１内
へ供給するようにしている。またオゾン溶解槽２１の右
寄りの位置には、天井から上流側へ向かって下り勾配の
気液分離具２３が設置されており、底壁内面との間には
オゾン水の流通路２４が形成されている。そして、オゾ
ン溶解槽２１の右側壁には、オゾン水の流出口２５と空
気孔２６とが設けられている。２７は、天井に設けた余
剰オゾンの排出孔である。

【００１５】このように構成されたオゾン水生成装置２
０にあっては、水道水とオゾンとが混合した状態でエゼ
クター本体２２から下向きに吐出され、向きを変えて右
方向へ流れる。このように流れの向きを変えることによ
り、水道水とオゾンとの接触時間を長くし、オゾンの溶
解効率を高めることができる。そして、下流側の気液分
離具２３へ衝突し、溶解しないで気体（ガス）のままの
余剰オゾンはオゾンが溶解したオゾン水と分離し、上方
の余剰オゾン室２８から排出孔２７を経てオゾン分解触
媒装置等へ送られ、分解処理後に外部へ排出される。一
方、気液分離具２３によって気液分離されたオゾン水
は、下方の流通路２４から流出口２５を経て小便器等へ
供給され、便鉢洗浄に使用される。

【００１６】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
オゾン水生成装置２９を示す概略図である。この装置２
９では、オゾン溶解槽２１のエゼクター本体２２の隣位
にオーバーフロー板３０を配設し、このオーバーフロー
板３０の下流側の下部に水平方向の気液分離具３１を突
設している。そして、この気液分離具３１の下方にオゾ
ン水の流出口２５を形成している。エゼクター本体２２
から下向きに吐出された水道水とオゾンの混合体は、溶
解槽の下方から上方へ向きを変えて流れることにより、
水道水とオゾンとの接触機会を多く、又は／且つ接触時
間を長くすることができ、オゾンの溶解効率を高めるこ
とができる。

【００１７】次に、オゾン水と余剰オゾンとは、オーバ
ーフロー板３０を乗り越え、下方の気液分離具３１へ落
下衝突する。これにより、気体のままの余剰オゾンは天
井の排出孔２７へ向けて上昇し、オゾン水は更に下方へ
流れ落ちて流出口２５から小便器等へ供給される。その
他の構成並びに作用効果は、前記第１の実施の形態の場
合と同じである。

【００１８】図３は、本発明の第３の実施の形態に係る
オゾン水生成装置３２を示すものであり、図（Ａ）は概
略正面図、図（Ｂ）は図（Ａ）の左側面図、図（Ｃ）は
貯水量調整具３３を示す図面である。この実施の形態の
オゾン水生成装置３２は、オゾン溶解槽２１内を、導入
室３４と、流量調整室３５と、気液分離室３６と、空気
室３７と、オゾン分解処理室３８とに区画している。導
入室３４は、同図の図（Ｂ）に示すように、横方向へ更
に三つの室へ区画されており、最初の室３４ａには、エ
ゼクター本体２２が設置されている。そして、最初の室
３４ａは中間の室３４ｂと連通孔３９ａにより下方で連
通しており、中間の室３４ｂは後方の室３４ｃと連通孔
３９ｂにより上方で連通している。また後方の室３４ｃ
は、隣の流量調整室３５と連通孔３９ｃにより下方で連
通している。

【００１９】流量調整室３５と気液分離室３６とは、同
図の図（Ｃ）に示す貯水量調整具３３を介して区画され
ている。貯水量調整具３３は、中央にＶ字状溝４０が形
成されている。また貯水量調整具３３の気液分離室３６
に面する下部側には図２に示す気液分離具３１が水平方
向に突出して取り付けられている。気液分離具３１の下
方には、オゾン水の流出口２５が設けられている。気液
分離室３６と空気室３７とオゾン分解処理室３８とは、
相互に上方の連通孔４１ａ及び４１ｂを介して連通して
いる。空気室３７には水抜き栓４２が設けられており、
オゾン分解処理室３８にはオゾンの分解触媒４３が設け
られている。

【００２０】エゼクター本体２２から導入室３４の最初
の室３４ａへ吐出された水道水とオゾンとの混合体は、
各室３４ａ〜３４ｃ及び流量調整室３５を上下方向へ流
れることにより、水道水とオゾンとの接触機会が多く、
又は／且つ接触時間が長くなり、オゾンの溶解率を高く
することが可能である。流量調整室３５へ流入したオゾ
ン水及び余剰オゾンは、貯水量調整具３３のＶ字状溝４
０から気液分離室３６の気液分離具３１に落下衝突して
オゾン水と余剰オゾンとに分離される。オゾン水は、下
方の流出口２５から小便器等へ供給される。また余剰オ
ゾンは、空気室３７を経てオゾンの分解処理室３８へ流
入し、オゾン分解触媒４３を通過することで、酸素に分
解されて大気へ放出される。

【００２１】ここにおいて、貯水量調整具３３のＶ字状
溝４０は、オゾン溶解槽２１自体が小便器本体の上方に
設置されるセンサーボックス内又は大便器の洗浄タンク
内へ設置することを予定して極めて小型のものを対象と
することを予定しており、直ぐに満杯になり、オゾン水
等がオゾン分解触媒４３側へ流れたり、オゾン発生器側
へ流れる虞れがあるので、これを防止するために形成さ
れたものである。即ち、大量に水が流入する場合は、流
量調整室３５の水位が高くなり、Ｖ字状溝４０の開口の
大きい部分から大量に気液分離室３６側へ流れて排出さ
れるので、必要以上に水位が上がるのを防止でき、その
結果、オゾン分解処理室３８やオゾン発生器側へ流出す
るようなことはない。また本装置の使用を停止した場合
は、Ｖ字状溝４０の下方の位置まで水位が低下し、大量
に水が貯溜したままになることがない。

【００２２】図４及び図５は本発明の第４の実施の形態
に係るオゾン水生成装置４４を示すものであり、図４は
全体構成を示す概略図、図５は装置４４の斜視図であ
る。この実施の形態は、図３に示す第３の実施の形態の
余剰オゾンを循環させて再利用し、オゾン濃度を高める
ことができるようにしたものであり、基本的に構成は第
３の実施の形態のオゾン水生成装置３２の場合と同じで
ある。本装置４４は、空気室３７の上方にオゾン循環路
４５を設けてオゾン発生装置４６へ連通接続し、その途
中に空気調整器４７を連通接続している。空気調整器４
７には、オゾン分解触媒４３が取り付けられている。

【００２３】このように空気室３７をオゾン発生装置４
６へ連通接続することにより、余剰オゾンの再利用が可
能であり、オゾン発生装置４６で生成されたオゾンの濃
度を高くすることが可能である。その結果、オゾン水の
濃度が高くなる。この実施の形態では、図３に示す第３
の実施の形態の場合に比較してオゾン水の濃度を２倍に
することが可能であった。また空気調整器４７は、エゼ
クター２２から吐出される水道水によってオゾン溶解槽
２１の全体の気圧変動が発生するが、この気圧変動に応
じて余剰オゾンをオゾン分解触媒４３を通じて外部へ排
出したり、又は外部から空気を吸入して循環系路内へ導
入することが可能である。つまり、空気調整器４７は、
呼吸方式により、余剰オゾンの排出と新鮮空気の取り込
みとを自動的に行っている。

【００２４】図６は、本発明の第５の実施の形態に係る
オゾン水生成装置４８を示す概略図である。この実施の
形態では、図２に示す第２の実施の形態のオゾン水生成
装置２９に、図４及び図５に示す第４の実施の形態に係
るオゾン水生成装置４４の余剰オゾンを循環させて再利
用し、また空気調整機能を持たせるようにしたものであ
る。基本的な動作及び作用効果は、これらの第２及び第
４の実施の形態の場合と同じである。

【００２５】ところで、本発明は上述した実施の形態に
限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例
えば、オゾン水生成装置の設置対象となる機器は、自動
洗浄機能を有する小便器本体の上方に設置されるセンサ
ーボックス内や大便器の洗浄タンク内の他にも自動洗浄
手洗器やその他の水栓器具又はその付属機器等が可能で
あり、更には殺菌や防汚等を目的としてオゾン水を必要
とするその他の機器類等へ組み込むことも可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
オゾン溶解槽内に余剰オゾンと生成したオゾン水とを分
離するための気液分離具を設けたから、オゾンがガスの
状態で混入しないオゾン水を生成することができる。

【００２７】また本発明にあっては、オゾン溶解槽内に
オーバーフロー板を設け、該オーバーフロー板の下流側
にオーバーフロー水に含まれる余剰オゾンと生成したオ
ゾン水とを分離するための気液分離具を設けたから、オ
ーバーフロー形式で流すことにより、オゾンと水とは上
方から流入させると下方まで行った後、再び上昇してオ
ーバーフローすることにより、水とオゾンとの接触機会
が多く、又は／且つ接触時間が長くなり、溶解効率が高
くなる。

【００２８】更に、本発明にあっては、余剰オゾンをオ
ゾン発生装置へ循環させる循環路を備えたオゾン水生成
装置において、オゾン循環路の途中に空気の導入及び排
出を行うための空気調整器を連通接続したから、空気調
整器によって自動的に呼吸方式で新鮮空気の導入と余剰
オゾンの排出とを行うことができる。

【００２９】更にまた、本発明にあっては、オゾン溶解
槽内に貯水量調整具を設けたから、貯水量調整具によっ
て、生成したオゾン水を他の機器等へ利用しているとき
は大量に貯溜し、オゾン水を利用していないときは少な
い貯溜をすることにより、オゾン水を予め大量に貯溜し
ておく必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るオゾン水生成
装置の概略図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係るオゾン水生成
装置の概略図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態に係るオゾン水生成
装置を示すものであり、図（Ａ）は全体を示す正面図、
図（Ｂ）は図（Ａ）の左側面図、図（Ｃ）は貯水量調整
具を示す図面である。

【図４】本発明の第４の実施の形態に係るオゾン水生成
装置の概略図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態に係るオゾン水生成
装置の斜視図である。

【図６】本発明の第５の実施の形態に係るオゾン水生成
装置の概略図である。

【図７】従来のオゾン水生成装置を示すものであり、図
（Ａ）は全体を示す概略図、図（Ｂ）はオゾン溶解槽の
平面図である。

【図８】従来の別なオゾン水生成装置を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

２０…オゾン水生成装置、２１…オゾン水溶解槽、２２
…エゼクター本体、２３…気液分離具、２９…オゾン水
生成装置、３０…オーバーフロー板、３１…気液分離
具、３２…オゾン水生成装置、３３…貯水量調整具、４
０…Ｖ字状溝、４３…オゾン分解触媒、４４…オゾン水
生成装置、４５…循環路、４６…オゾン発生装置、４７
…空気調整器、４８…オゾン水生成装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５４０ Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｆ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オゾン溶解槽内に余剰オゾンと生成したオ
   ゾン水とを分離するための気液分離具を設けたことを特
   徴とするオゾン水生成装置。
2. 【請求項２】オゾン溶解槽内にオーバーフロー板を設
   け、該オーバーフロー板の下流側にオーバーフロー水に
   含まれる余剰オゾンと生成したオゾン水とを分離するた
   めの気液分離具を設けたことを特徴とするオゾン水生成
   装置。
3. 【請求項３】オゾン発生装置で発生させたオゾンをオゾ
   ン溶解槽内の水中へ吹き込んでオゾン水を生成し、オゾ
   ン溶解槽内の余剰オゾンを前記オゾン発生装置へ循環さ
   せるオゾン循環路を備えたオゾン水生成装置において、
   前記オゾン循環路の途中に空気の導入及び排出を行うた
   めの空気調整器を連通接続したことを特徴とするオゾン
   水生成装置。
4. 【請求項４】オゾン溶解槽内に貯水量調整具を設けたこ
   とを特徴とする請求項３に記載のオゾン水生成装置。