JPH1133559A - オゾン水の製造装置 - Google Patents

オゾン水の製造装置

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JPH1133559A
JPH1133559A JP19753397A JP19753397A JPH1133559A JP H1133559 A JPH1133559 A JP H1133559A JP 19753397 A JP19753397 A JP 19753397A JP 19753397 A JP19753397 A JP 19753397A JP H1133559 A JPH1133559 A JP H1133559A
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Hiroichi Shioda
博一 塩田
Takashi Tanioka
隆 谷岡
Yoshiyuki Nishimura
喜之 西村
Misato Shinagawa
三佐人 品川
Mitsuo Terada
充夫 寺田
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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 陽極室内の電極表面に発生したオゾンガスを
効率良く水に溶解させて、オゾン水の生成に要する消費
電力の低減が図られたオゾン水製造装置を提供する。 【解決手段】 固形電解質膜を介して陽極室と陰極室を
設け、陽極室と陰極室には夫々金網からなる電極と概略
菱形の開口部を有するラス網とが上記固形電解質膜側か
ら順次配設されて通水路が形成されてなるオゾン水の製
造装置において、上記ラス網の概略菱形の開口部におけ
る長短2つの対角線のうち長い対角線の方向と、陽極室
を通過する水流方向とが直角となる様に上記ラス網を配
設する。またラス網の菱形を形成する各格子は、ラス網
を貫通する水流が電極面に接近する方向に流れる様な傾
斜を形成したものを採用することが推奨される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はオゾン水の製造装置
に関し、詳細にはオゾンが溶解しているオゾン水を水の
電気分解によって製造するにあたり、オゾン水を効率良
く生成することのできる装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】オゾンは強力な酸化力を有していること
から、殺菌,消毒,脱色,脱臭,酸化分解や酸化処理
等、様々な分野で利用されており、オゾンを溶解してい
るオゾン水は、オゾンガスに比べて安全で利用し易いと
いう理由でその需要が増加している。
【0003】オゾン水を製造する方法としては、まずオ
ゾンガスを生成し、次いでオゾンガスと水を混合させて
溶解させるオゾン曝気法が知られている。但し、オゾン
ガスは水への溶解効率が低いために、せっかく高濃度の
オゾンガスを生成しても、その10〜20%程度しか有
効に利用することができず、残りのオゾンガスはオゾン
分解触媒で無害化処理して大気中に放出されることが一
般的である。しかも上記オゾン曝気法で得られるオゾン
水濃度は2,3ppm程度であることから、大腸菌の殺
菌や植物の活性化等には効果的であっても、他の抗生の
強い細菌の殺菌にはあまり効果がなく、また漂白や脱臭
にも大きな効果を期待することはできない。
【0004】そこで、特開平8−134677号公報に
開示されている様に、水電解法により高濃度のオゾン水
を製造できる装置が開発されている。図1に示す様に、
上記製造装置は、固形電解質膜1を介して陽極室と陰極
室を設け、陽極室と陰極室には夫々金網からなる電極1
4,24と概略菱形の開口部を有するラス網13,23
とが上記固形電解質膜側から順次配設されて通水路が形
成されることにより構成されている。尚、図1におい
て、11,21は電極端子、12,22は給電板、1
5,25はジャケット、16,26は水流入口、17,
27は(オゾン)水流出口を夫々示す。上記装置によれ
ば、オゾンガスの無害化処理を必要とせず、水道水など
を直接電気分解してオゾン水を製造することが可能であ
り、工業的に望まれている5ppm以上の高濃度オゾン
水を製造することが可能となる。
【0005】但し、上記装置によってオゾン水を生成す
る際に、単位オゾン水を生成するのに必要な消費電力の
値が大きいことから、オゾン水生成に要する電力原単位
[所定濃度のオゾン水1gを生成するのに消費される電
力(kwh/g)で表し、以下、オゾン収率ということがあ
る]の低減が望まれている。オゾン水濃度を高くするに
は、発生オゾンガス濃度を高くする(オゾン発生量を増
やす)か、或いは水への溶解効率を高めることが必要で
あるが、発生量を増やすためには多くの電力が必要とな
ることから上記オゾン収率の点から望ましくない。そこ
で、発生したオゾンを水に効率よく溶解させることによ
りできるだけ少ない消費電力で高濃度オゾン水を製造で
きる装置の開発が要望されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は陽極室
内の電極表面に発生したオゾンガスを効率良く水に溶解
させて、オゾン水を生成するのに必要な消費電力の低減
が図られたオゾン水製造装置を提供しようとするもので
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明とは、固形電解質膜を介して陽極室と陰極室を設け、
陽極室と陰極室には夫々金網からなる電極と概略菱形の
開口部を有するラス網とが上記固形電解質膜側から順次
配設されて通水路が形成されてなるオゾン水の製造装置
であって、上記ラス網の概略菱形の開口部における長短
2つの対角線のうち長い対角線の方向と、陽極室を通過
する水流方向とが直角となる様に上記ラス網を配設して
なることに要旨を有するものである。
【0008】またラス網の菱形を形成する各格子は、ラ
ス網を貫通する水流が電極面に接近する方向に流れる様
な傾斜を形成したものを採用することが推奨され、換言
すれば、ラス網の各格子により形成される開口面が電極
表面に対して傾斜したラス網を、電極に重ねて配設する
にあたり、ラス網を貫通する水流が電極面に接近する方
向に流れる様に配設することが望ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】ラス網は耐食性の金属板に多数の
スリットを千鳥状に形成した後、スリットの方向と垂直
方向に引き伸ばすことにより概略菱形の開口部を有する
網目(格子状)となる様に製造されるものであり、グレ
イチングとも呼ばれている。上記ラス網は特開平8−1
34677号公報の図2にも示されている様に[図2
(a)参照]、ラス網の概略菱形の開口部における長短
2つの対角線のうち長い対角線の方向と、長方形である
ラス網の長手方向は平行に形成されているのが一般的で
あった。従って前記公開公報の図3に示されている様に
[図2(b)参照]、上記ラス網2の長手方向が水流方
向と平行となる様にラス網は配設されていた。
【0010】本発明者らは、オゾン水製造装置のオゾン
収率の改善を目的として、種々の観点から検討を行っ
た。その結果、上記ラス網に形成された概略菱形の開口
部の配設方向を90℃反転することにより、そのオゾン
収率は飛躍的に改善されることを見出し、本発明に想到
した。具体的には、上記ラス網の概略菱形の開口部にお
ける長短2つの対角線のうち長い対角線の方向と、陽極
室を通過する水流方向とが直角となる様に上記ラス網を
配設することにより、オゾン収率は大幅に低減できる。
その理由は完全に解明された訳ではないが、以下の様に
考えられる。
【0011】図3(a)は従来のラス網の配設方法であ
り、図3(b)は本発明に係るラス網の配設方法であ
る。オゾン水製造装置において、水流入口から注入され
た水は、概略菱形の開口部を形成する辺に沿って下流側
に流れる。本発明の装置によれば、図3(b)に示す様
にラス網の開口部において菱形が長短2つの対角線のう
ち長い対角線の方向と、陽極室を通過する水流方向が直
角となる様に上記ラス網が配設されているので、図3
(a)に示す従来の装置の場合に比べて入口から出口ま
での流路が長くなり、単位当りの水が、電極表面で生成
されるオゾンガスと接触する割合が高まるからであると
考えられる。換言すれば、原料水は水の電解と触媒効果
で発生したオゾンガスと接触することによりオゾンガス
を順次溶解しながらオゾン水流出口に向かって流れるの
で、流路が長くなることにより接触頻度が高まり、オゾ
ンの溶解量を増加して高濃度オゾン水が得られるものと
思われる。
【0012】また、ラス網の菱形を形成する各格子は、
ラス網を貫通する水流が電極面に接近する方向に流れる
様な傾斜を形成したものを採用することが推奨される。
換言すれば、ラス網の各格子により形成される開口面が
電極表面に対して傾斜したラス網を電極に重ねて配設す
るにあたり、図4に示す様に、ラス網を貫通する水流が
電極面に接近する方向に流れる様に配設することが望ま
しい。
【0013】上記開口面が水流方向に対して傾斜してい
る様子を説明すると以下の通りである。前述の通り、ラ
ス網は耐食性の金属板に多数のスリットを千鳥状に形成
した後、スリットの方向と垂直方向に引き伸ばすことに
より概略菱形の開口部を有する網目(格子状)となる様
に製造されるものである。図2(a)に示したラス網に
おいて、a部位が最も高い高段部で、この高段部aか
ら、概略菱形の辺に相当する網線部cを経て、最も低い
低段部bとなる。従って、高段部aと低段部bを概略菱
形の頂点とし、網線部cを概略菱形の辺とする格子によ
り形成される開口面は、電極表面に対して傾斜している
のである。ここで、上記開口面を形成する格子の上記高
段部aを水流方向の上流側で且つ電極側に配置し、上記
低段部bを水流方向の下流側で且つ電極と反対側になる
様にラス網を配設すれば、陽極側電極に重ねられたラス
網の開口部を流れる水の方向が、電極及び電解質膜側に
対向する様になるので、陽極電極である貴金属製金網の
触媒効果によって電解質膜表面で発生したオゾンは、電
解質膜表面に流れ込む水流によって、効率よく溶解され
ることとなる。その結果、これらのオゾンを瞬時に溶解
して、流水中のオゾン水濃度が累積されて高濃度オゾン
水が得られることとなる。
【0014】さらに電解反応に伴って電極表面ではO
3 ,O2 及びH2 のガスが発生されて気泡が生成される
と、電極表面の水濃度が低下し電極反応が抑制される
が、本発明の場合には、ラス網の上記開口部を通過する
水流によって常に強制的に水が電極に供給されるので、
上記のような電極反応の抑制がなく安定してオゾン水が
生成できる。
【0015】以下、実施例について説明するが、本発明
は下記の実施例に限定されるものではなく、前・後記の
趣旨に徴して適宜変更することは本発明の技術的範囲に
含まれる。
【0016】
【実施例】図5に示す直接電解型オゾン水製造装置を用
い、電解質膜に対する電流密度を一定に制御した以下の
定電流電解により、水道水(プレフィルター31による
鉄分や残留塩素のろ過のみ)からオゾン水を生成する実
験を行った。図5において、と概略菱形の開口部を有す
るとが上記固形電解質膜側から順次配設されて通水路が
形成されてことにより構成されている。尚、図5におい
て、11,21は電極端子、12,22は給電板、1
3,23はラス網、14,24は電極、15,25はジ
ャケット、16,26は水流入口、17,27は(オゾ
ン)水流出口、32は直流電源を夫々示す。
【0017】また、ラス網はチタン製であり、その開口
部は図6に示す概略形状を有しており、SWが3.7m
m,LWが8mm,Tが1mm,Wが1mmであるもの
を用いた。電極は陽極側に白金製の金網(50mes
h)を用い、陰極側に銀製の金網(25mesh)を使
用した。
【0018】供給水量は、陽極側が8リットル/mi
n、陰極側は1リットル/minであり、電流密度を
0.5〜1.0A/cm2 の範囲で変化させて、オゾン
水濃度及びオゾン収率を求めた。
【0019】図7は、固形電解質膜として、3種類の電
解質膜[デュポン社製のナフイオン膜(#115,#1
17,#450):数字は概略膜厚(μm)に相当す
る]を用い、ラス網の長手対角線方向を水流方向と直角
にした場合[図3の(b)]と、平行にした場合[図3
の(a)]の電流密度とオゾン水濃度の関係を示すグラ
フであり、図8はオゾン水濃度とオゾン収率の関係を示
すグラフである。
【0020】電解質膜として、上記#115を用いた場
合のラス網の長手対角線方向を水流方向と直角にした場
合(●)と、水流方向と平行にした場合(○)を実線で
示し、上記#117を用いた場合のラス網の長手対角線
方向を水流方向と直角にした場合(■)と、水流方向と
平行にした場合(□)を破線で示す。ラス網の長手対角
線方向を水流方向と直角にした場合は、水流方向と平行
にした場合に比べて、オゾン水濃度は高く、オゾン収率
が低い。特に、#117を用いた場合にはその効果の差
が顕著である。尚、上記#450は、#117に補強用
の網目状繊維が積層されたものであり、#117ほど顕
著ではないものの、網目方向が(b)の場合の方が明ら
かにオゾン水濃度は高くなっていることが確認できる。
【0021】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているの
で、陽極室内の電極表面に発生したオゾンガスを効率良
く水に溶解させて、オゾン水を生成するのに必要な消費
電力の低減が図られたオゾン水製造装置を提供すること
が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】オゾン水製造装置の基本構成を示す概略説明図
である。
【図2】(a)は従来のオゾン水製造装置に用いられて
いたラス網を示す概略説明図であり、(b)は上記
(a)に示されたラス網が配設されたオゾン水製造装置
を示す概略説明図である
【図3】ラス網に形成された開口部を示す説明図であ
り、(a)は従来方法、(b)は本発明に係る方法を示
す。
【図4】ラス網の開口面が水流方向に対して傾斜してい
ることを示す説明図である。
【図5】実施例で採用したオゾン水の製造方法を示す概
略説明図である。
【図6】ラス網の開口部形状を示す概略説明図である。
【図7】電流密度とオゾン水濃度の関係を示すグラフで
ある。
【図8】オゾン水濃度とオゾン収率の関係を示すグラフ
である。
【符号の説明】
1 固形電解質膜 11,21 電極端子 12,22 給電板 13,23 ラス網 14,24 電極 15,25 ジャケット 16,26 水流入口 17,27 (オゾン)水流出口 30 締着螺子挿通孔 31 プレフィルター 32 直流電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C02F 1/78 C02F 1/78 (72)発明者 西村 喜之 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目3番1号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 (72)発明者 品川 三佐人 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目3番1号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 (72)発明者 寺田 充夫 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目3番1号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固形電解質膜を介して陽極室と陰極室を
    設け、陽極室と陰極室には夫々金網からなる電極と概略
    菱形の開口部を有するラス網とが上記固形電解質膜側か
    ら順次配設されて通水路が形成されてなるオゾン水の製
    造装置であって、 上記ラス網の概略菱形の開口部における長短2つの対角
    線のうち長い対角線の方向と、陽極室を通過する水流方
    向とが直角となる様に上記ラス網を配設してなることを
    特徴とするオゾン水の製造装置。
  2. 【請求項2】 ラス網の菱形を形成する各格子は、ラス
    網を貫通する水流が電極面に接近する方向に流れる様な
    傾斜を形成したものである請求項1に記載の製造装置。
JP19753397A 1997-07-23 1997-07-23 オゾン水の製造装置 Pending JPH1133559A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020028927A (ko) * 2002-01-09 2002-04-17 서용교 액중 오존발생장치
WO2004113591A1 (en) * 2003-06-25 2004-12-29 Cho, Jeong Suck An apparatus for producing ozone by electrolysis
JP2006175384A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Mikasa Vets:Kk ラジカル酸素水生成装置及びラジカル酸素水生成システム
JP5639724B1 (ja) * 2014-03-17 2014-12-10 株式会社日本トリム 電解水生成装置及びその製造方法
JP5702885B1 (ja) * 2014-10-20 2015-04-15 株式会社日本トリム 電解水生成装置
WO2017006913A1 (ja) * 2015-07-08 2017-01-12 株式会社日本トリム 電解槽及び電解水生成装置
WO2022057269A1 (zh) * 2020-09-15 2022-03-24 青岛海尔洗衣机有限公司 电解池及臭氧水散布装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020028927A (ko) * 2002-01-09 2002-04-17 서용교 액중 오존발생장치
WO2004113591A1 (en) * 2003-06-25 2004-12-29 Cho, Jeong Suck An apparatus for producing ozone by electrolysis
JP2007520626A (ja) * 2003-06-25 2007-07-26 アールトゥアール インコーポレイティッド 電気分解式オゾン発生装置
JP2006175384A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Mikasa Vets:Kk ラジカル酸素水生成装置及びラジカル酸素水生成システム
JP4649200B2 (ja) * 2004-12-24 2011-03-09 株式会社 ミカサベッツ ラジカル酸素水生成装置及びラジカル酸素水生成システム
JP5639724B1 (ja) * 2014-03-17 2014-12-10 株式会社日本トリム 電解水生成装置及びその製造方法
JP5702885B1 (ja) * 2014-10-20 2015-04-15 株式会社日本トリム 電解水生成装置
WO2017006913A1 (ja) * 2015-07-08 2017-01-12 株式会社日本トリム 電解槽及び電解水生成装置
JP2017018866A (ja) * 2015-07-08 2017-01-26 株式会社日本トリム 電解槽及び電解水生成装置
WO2022057269A1 (zh) * 2020-09-15 2022-03-24 青岛海尔洗衣机有限公司 电解池及臭氧水散布装置

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