JPS59193192A - 間欠オゾン供給装置 - 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】 本発明は間欠オゾン供給装置に関するものである。

オゾンは強力な酸化力を持ち、かつ無公害なため、環境
処理、化学工業分野等で広く適用されるようになってき
ている。このよう表オゾンを使用する場合、目的に応じ
てオゾンを連続的に使用する方法と、間欠的に使用する
方法とがある。間欠的にオゾンを使用する方法としては
、例えば発電所や化学工場、機械工場設備などの冷却水
管に藻類、貝類などの生物が付着し、熱交換率の低下や
管の閉塞など、その機能を低下させるのを防止するため
、あるいは用水、排水系路内に藻類、貝類などの生物が
付着して、水質測定機器、その他に種々の障害を引起と
すのを防止するため、間欠的（１〜数日に１〜数回で、
１回数分間）にオゾンを注入して、上記生物の繁殖を抑
制するだめに使用されている。このようにオゾンを間欠
的に使用する場合、オゾン発生機も間欠的に稼動させる
ようにすると、オゾン発生機として設備費の高くつく大
型のものが必要となるため、一般に小型のオゾン発生機
で発生させたオゾンを長時間（１〜数日）にわたつ−ご
低温のシリカゲルに貯留しておき、そして必要な時にオ
ゾンを数分間で一気に脱着し、被処理水に注入する間欠
オゾン供給装置が使われている。

第１図（ａ）は従来の間欠オゾン供給装置を示す系統図
、（ｂ）はその吸脱着基を示す垂直断面図であり、（１
）はオゾン発生機、（２）はこのオゾン発生機からオゾ
ン化酸素を導入する吸脱着基、（３）はこの吸脱層塔か
ら前記オゾン発生機（１）へ酸素を循環する循環プロア
、（４）は前記オゾン発生機（１）への酸素供給源、（
５ａ）〜（５ｄ）は電磁弁、（６）は前記吸脱着基（２
）からのプラインを受入れる温ブライン槽、（７）はこ
の温ブライン槽に設けられだヒータ、（８）は温ブライ
ンを吸脱着基（２）へ送るポンプ、（９）は前記吸脱着
基（２）を冷却する冷凍機、００）は吸脱着基（２）か
らオゾンを吸引する水噴射エゼクタ、０１）は冷却水、
ｕカはポンプ、（１３はオゾン化水である。また第１図
（ｂ）において、（２ａ）は前記吸脱着基（２）に充填
されたオゾン吸着剤で、通常シリカゲルが使用されてい
る。（２ｂ）はこのオゾン吸着剤を収容する内筒、（２
ｃ）は外筒、（２ｄ）はこれらの内外筒間に設けられだ
吸脱着ブライン槽、（２ｅ）は前記内筒（２ｂ）に密着
し、かつ前記冷凍機′（９）に連絡する蒸発管である。

次に第２図に示した動作シーケンスを参照しながら上記
装置の動作について説明する。この動作はオゾン吸着動
作と、オゾン脱着動作とに分けられ、矢印は機器の動作
時間を表わし、電磁弁の場合は開の状態を示している。

まずオゾン吸着動作について説明すると、オゾン発生機
（１）、吸脱着基（２）、循環プロア（３）はこの順序
で酸素の循環系を構成しており、電磁弁（５ａ）。

（５ｂ）は開き、電磁弁（５ｃ）、（５ａ）は閉じてい
る。酸素供給源（４）からは系内圧力が一定（通常２ａ
ｔａ）に々るように酸素が供給されており、オゾン発生
機（１）で生成したオゾン化酸素は吸脱’ｊＮ　４（２
１へ導入され、ここでオゾンのみがオゾン吸着剤（２ａ
）に吸着される。オゾン発生機（１）でオゾン化されな
かった酸素（９５９６以上）は循環プロア（３）によシ
再びオゾン発生機（１）へ戻されて循環使用されるいわ
ゆる酸素リサイクルシステムが構成されている。吸脱着
基（２）で吸着されるオゾンはシリカゲルが低温である
ほど犬となるので、オゾン吸着期間には冷凍機（９）に
より−３０℃以下に冷却されている。通常、この冷却は
内筒（２ｂ）に密着した蒸発管（２ｅ）において冷凍機
（９）で圧縮されたフロンを蒸発させることにより行う
。

このようＫして吸脱着基（２）にはオゾンが吸着される
のであるが、所望の時間以上経過し、オゾン吸着剤（２
ａ）のオゾン吸着飽和近くになると吸脱着基（２）の気
体出口からオゾンがリークしてくる。このリークが始ま
り、なおも吸着動作を続けていると装置の電力損失とな
るだめ、ことで吸着動作を終らせて脱着動作に移行する
。なお、この吸着時間はあらかじめ設定されている。

次にオゾン脱着動作について説明する。オゾンの脱着動
作に入ると、電磁弁（５ａ）、（５ｂ）は閉じ、電磁弁
（５ｃ）　、　（５ｄ）は開き、ポンプａりによシ冷却
水圓の一部または全部を駆動流体とする水噴射エゼクタ
０〔が駆動され吸脱着基（２）のオゾンを減圧吸引して
水に溶解させてオゾン水を作る。またこれと同時にポン
プ（８）が動作し、予めヒータ（力で昇温（通常５０℃
）された温ブライン槽（６）内のプラインが吸脱着ブラ
イン槽（２ｄ）に流れ込み、吸着動作時に低温に冷却さ
れていたオゾン吸着剤（２ａ）を昇温させてオゾンの脱
着を促進させる。

オゾンの吸着動作は長時間（１〜数日）にかけて行うが
、オゾンの脱着は上記のように吸脱着基（２）の昇温、
減圧により短時間（数分）で行われる。

脱着終了後は再び吸着動作へ入り、循環系内に酸素供給
源（４）から酸素が充填され、冷凍機（９）によシ再び
吸脱着基（２）が冷却されてオゾンの吸着動作が始まる
。

このような間欠オゾン供給装置においては、吸脱着基（
２）のオゾンを減圧吸引して水に溶解させるために水噴
射エゼクタ（１０が用いられている。エゼクタは周知の
ように、高速の駆動流体をノズルからスロートと称する
管内に噴射させ、その運動量を利用して周りの流体を減
圧吸引させるもので、機械的可動部分がなく構造も簡単
であるだめ排気用として広く用いられている。一般にエ
ゼクタポンプ効率と重量流量比（吸引ガス流量／駆勅流
体流量）　との関係は第３図に示す通りであるが、水噴
射エゼクタＯＱの場合は駆動流体が密度の大きい水であ
り、かつ吸引流体が非凝縮性気体であるために、その使
用領域は第３図の囚で示すような重量流量比が小さいと
ころに限定され、エゼクタポンプ効率が悪く、したがっ
て大容量のポンプ（１２）が必要となるという欠点があ
った。しかし、ポンプｕ渇の運転費は本装置のような構
成ではその稼動時間が短いので比較的安価となるが、通
常エゼクタの駆動圧は数気圧であり、まだその駆動流量
は大流量の場合が多く、水噴射エゼクタ００）を駆動さ
せるポンプ設備やそれを駆動させるだめの電源設備が過
大となり、実用上ポンプ（１２）を使用することは不可
能となるという問題があった。

本発明は上記のような従来のものの欠点を除去するため
になされたもので、吸脱着塔のオゾンを脱着する手段と
オゾンを水に溶解させる手段を分離し、酸素供給源の酸
素を吸脱着塔に送気してオゾンを脱着させる脱着系路と
、脱着されたオゾンを含むオゾン化酸素を微細気泡とし
て被処理水に分散溶解させる散気装置を設けることによ
り、過大容量のポンプを使用することなくオゾンを脱着
。

し、被処理水に溶解させることができる間欠オゾン供給
装置を提供することを目的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第４
図はこの発明の一実施例による間欠オゾン供給装置を示
す系統図であシ、図において、第１図と同一符号は同一
まだは相当部分を示す。Ｉは脱着時に酸素供給源（４）
の酸素を吸脱着塔（２）の酸素出口から送気する脱着系
路で、電磁弁（Ｉ５１および酸素の圧力を調節する圧力
調節器ｕｅを有する。（１７）は脱着されたオゾンを含
むオゾン化酸素を冷却水旧）に微細気泡として分散溶解
させる散気装置（散気管）で、電磁弁（５ｃ）を介して
吸脱着塔（２）に接続している。他の構成は第１図およ
び８ｇ２図と同様である。

上記のように構成された間欠オゾン供給装置の動作は、
基本的には第１図および第２図の場合と同杵に行われる
。この場合、オゾンの吸着動作は電磁弁（１，！５１を
閉状態として運転される。吸着動作が終了し、オゾンの
脱着に入ると、電磁弁ｔｌｓ　、　（５ｃ）および（５
ｄ）が開き、圧力調節器（１６）により所定の圧力に調
節された酸素供給源（４）の酸素が吸脱着塔（２）の酸
素出口−ｈＳら送気される。またこれと同時にポンプ（
８）が動作１７、あらかじめヒータ（力で昇温（通常５
０℃）された温プライン＠（６）内のプラインが吸脱着
ブライン槽（２ｄ）に流れ込み、吸着動作時に低温に冷
却されていたオゾン吸着剤（２ａ）を昇温させる。この
際、吸脱着塔（２）に送られる酸素は常温であるのでこ
の酸素により一部オゾン吸着剤（２ａ）が昇温し、まだ
この酸素がオゾン吸着剤（２ａ）の空隙を乱流で流れる
ため、加熱プラインの熱伝達が促進され、オゾン吸着剤
（２ａ）は充分に昇温し、吸着されたオゾンが脱着され
る。

このようにし２て吸脱着塔（２）から脱着されたオゾン
は送気された酸素と混合され、オゾン化酸素となって散
気装置面に送られ、冷却水旧）の中に微細気泡として注
入されて溶解される。このとき、散気装置（Ｉ７）によ
りオゾン化酸素を微ｉｆ＋Ｂ気泡とするだめに必要な圧
力は、冷却水０υの管内の圧力よシも０５気圧程度高け
ればよい。

上記のように、本発明ではシステムの構成が簡単となり
、寸だ、過大容量のポンプ（１２１が不要となる。

なお、上記実施例では、冷却水管へのオゾンの注入の場
合について説、明したが、冷却水管に限らず全ての用水
管、あるいは用水槽、用水溝なぞに適用しても、上記実
施例と同様の効果を奏する。

寸だ上記実施例では散気装置（１７１として散気管を用
いたが、エゼクタその他の手段を用いてもよい。

さらに、脱着系路０勺として新しい糸路を設けたが、既
存の糸路を共用してもよい。

以上のようＫ、本発明によれば、脱着時に酸素供給源の
酸素を吸脱着俗に送気してオゾンを脱着し、このオゾン
を散気装置により被処理水に溶解させるようにしたので
、過大なポンプ設備およびそれを駆動させる電源設備が
不要となυ、またシステムの構成が簡単となり、実用上
極めて効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは従来の間欠オゾン供給装置の系統図、同
図（ｂ）は吸脱着塔の垂直断面図、第２図は第１図のシ
ーケンス図、第３図はエゼクタポンプ効率と重景流゛量
比との関係曲線図、第４図は本発明の一実施例による間
欠オゾン供給装置の系統図であろう各図中、同一符号（
ｄ同一または相当部分を示し、（１）はオゾン発生機、
（２）は吸脱着塔、（３）は循環ブロア、（６）は温ブ
ライン槽、（９）は冷凍機、圓は脱着系路、（１１３）
は圧力調節器、α７］け散気装置である。 代理人　大　岩　増　雄 第１図 （０） （ｂ） ４−ン゛ン４ｒ画組示 ５．４７〜２　図 −ｇ　３　！１：！ 第４図 ＩＩ　　　　　１７　　　　１３ 手続補正書 １（−１・　１ 昭和　　年　　月　　日 持許庁長宮殿 １　事件の表示　　　１−に願昭５８−６６３５８号２
　　発１’ＪＩ　）名Ｘ８’　　　　間欠オシ、供給装
置；３、補正をする右 事件との関係　　８１１．許出１９ｒ！人作　所　　　
　東京都千代ｌ旧区丸の内皿１丁２番３汗名　称　　（
６０１）三菱電機株式会社代表者片山仁八部 ４、代理人

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原料酸素からオゾン化酸素を生成するオゾン発生
   機と、上記オゾン化酸素からオゾンを吸着し、かつオゾ
   ンを脱着する吸脱着基とを有し、上記吸脱着基によりオ
   ゾンが吸着されたあとの酸素を上記オゾン発生機に戻し
   、オゾン吸着時に吸脱着基を冷却しオゾン脱着時に吸脱
   着基を吸着時よシも昇温させてオゾンを脱着する間欠オ
   ゾン供給装置において、脱着時に酸素供給源の酸素を吸
   脱着基に送気してオゾンを脱着させる脱着系路と、脱着
   されたオゾンを含むオゾン化酸素を被処理水に分散溶解
   させる散気装置とを備えだことを特徴とする間欠オゾン
   供給装置。
2. （２）脱着系路は、酸素供給源の酸素圧力を調節する圧
   力調節器を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の間欠オゾン供給装置。
3. （３）脱着系路は、酸素を吸脱着基の酸素出口から送気
   するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の間欠オゾン供給装置。