WO2013058245A1 - オゾン水製造方法及び製造装置 - Google Patents

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WO2013058245A1
WO2013058245A1 PCT/JP2012/076733 JP2012076733W WO2013058245A1 WO 2013058245 A1 WO2013058245 A1 WO 2013058245A1 JP 2012076733 W JP2012076733 W JP 2012076733W WO 2013058245 A1 WO2013058245 A1 WO 2013058245A1
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純次 貴島
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旭有機材工業株式会社
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/78—Details relating to ozone treatment devices
    • C02F2201/782—Ozone generators

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for producing ozone water using surplus ozone.
  • the conventional ozone water production mechanism is such that the ozone-containing gas from the ozone generating means 101 is dissolved and mixed in water by the ozone dissolving means 102.
  • This ozone mixed water enters the gas-liquid separation means 103, and ozone that cannot be completely dissolved in water is separated as excess ozone.
  • This surplus ozone passes through the waste ozone treatment means 104 and is reduced to oxygen and released into the atmosphere.
  • ozone water is supplied from the gas-liquid separation means 103.
  • the ozone generating means two ozone dissolving means for dissolving ozone in the pressurized water, and surplus ozone separating means for separating surplus ozone in the ozone water, the surplus ozone
  • Two rows of parallel piping sections are formed in the water supply pipe connected to the water supply port of the separation means, and the ozone dissolving means is interposed in each, and the ozone generating means is connected to one of the ozone dissolving means.
  • an ozone water production apparatus has been proposed in which ozone discharged from the surplus ozone separation means is returned to the other ozone dissolving means to increase the ozone dissolution rate (see, for example, Patent Document 1). ).
  • This ozone water production apparatus 201 returns the ozone separated by the surplus ozone separation apparatus 202 to oxygen by the ozone decomposition apparatus 228 and returns it to the ejector 216 for dissolution without releasing it to the atmosphere.
  • surplus ozone effectively, ozone water having a high ozone dissolution rate can be produced.
  • the ozone returned by the ozone return pipe 224 is dissolved and mixed in the tap water, merges in front of the water supply port 203, and again accumulates in the ozone water tank 205 of the surplus ozone separator 202 from the water supply port 203.
  • the surplus ozone of the return ozone having the concentration is separated three times, and there is a problem that the return ozone is diluted.
  • the diameter of the nozzle of the ejector 216 and the diameter of the diffuser of the parallel piping portion 214a are made larger than those of the parallel piping portion 214b, and the amount of tap water in the parallel piping portion 214a is increased, thereby making the ozone mixing rate constant.
  • the return ozone pull-in force in the ejector 216 is reduced, resulting in a new problem that the return ozone cannot be mixed and dissolved.
  • a plurality of ozone dissolving means and gas-liquid separating means are provided, and one of the ozone dissolving means blows a gas containing ozone gas flowing out from the ozone generating means into the water supplied from the water system to dissolve ozone.
  • Gas component containing undissolved ozone gas is separated from the ozone-containing water by gas-liquid separation means, and the separated gas component is supplied to other ozone dissolution means, where it is blown into the water supplied from the water system to generate ozone gas.
  • An ozone water production system characterized by being dissolved is proposed (see, for example, Patent Document 2).
  • another water system 304a is provided, and other gas components containing ozone at a high concentration separated by the gas-liquid separation means 307 provided in the water system 304 are provided.
  • the water system 304 shown in the upper side of FIG. 12 is provided in order from the upstream side to the downstream side of the circulation pump 329, the ozone dissolving means 302, the gas-liquid separating means 307, and the ozone utilization facility 305. Gas containing ozone from 301 is blown.
  • the water system 304 from the raw water supply device 303 joins the inlet side of the circulation pump 329.
  • Other water system 304a shown in the lower side of FIG. 12 is provided with other circulation pump 329a, other ozone dissolving means 302a and other ozone utilization equipment 305a in order from the upstream side to the downstream side, and other ozone dissolving means 302a.
  • a gas component containing ozone at a high concentration separated by the gas-liquid separation means 307 is injected.
  • another water system 304a from another raw water supply device 303a joins the inlet side of another circulation pump 329a.
  • the system water of the water system 304 flows into the ozone dissolving means 302, where gas containing ozone from the ozone generating means 301 is blown, and ozone water and gas are downstream of the water system 304.
  • the gas-liquid mixture of components flows out.
  • the gas-liquid mixture then flows into the gas-liquid separation means 307, where the gaseous component containing ozone at a high concentration is separated from the ozone water.
  • the ozone water flows into the ozone utilization facility 305 provided downstream thereof, and the separated gas component flows into the other ozone dissolving means 302a provided in the other water system 304a from the pipe f.
  • the system water of the other water system 304a flows into the other ozone dissolving means 302a, where a gas component containing ozone gas from the gas-liquid separation means 307 is blown, A gas-liquid mixture of ozone water and gaseous components flows downstream.
  • the gas-liquid mixture then flows into another ozone utilization facility 305a, and used relatively low-concentration ozone water is discharged downstream.
  • the discharged ozone water is circulated again to another ozone dissolving means 302a via another circulation pump 329a.
  • the ozone gas generated by the ozone generating means is reused without being wasted, so that the operating cost can be greatly reduced compared to the conventional system, and the ozone utilization rate.
  • the capacity of the ozone generating means can be reduced, but another raw water supply device is indispensable for providing the other water system 304a, and the system increases and becomes complicated, resulting in installation cost and running cost. Also gets higher.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and effectively uses surplus ozone that cannot be dissolved, and provides a low-cost ozone water production method and apparatus with high ozone dissolution efficiency.
  • the purpose is to provide.
  • An ozone water production method comprising ozone generating means, means for supplying fluid, ozone dissolving means for dissolving ozone in the supplied fluid, and gas-liquid separation means for separating ozone that could not be dissolved by the ozone dissolving means
  • the ozone dissolving means and the gas-liquid separating means constitute one unit on the same line, and at least two of the units are respectively arranged on each line branched in parallel from the fluid supplying means,
  • the first feature is that the ozone separated by the gas-liquid separation means of the unit is transferred to the ozone dissolving means of the other unit.
  • the ozone dissolving means of each unit is a first ozone dissolving means and a second ozone dissolving means, and the ratio of the suction pressure (negative pressure) of the first ozone dissolving means to the suction pressure (negative pressure) of the second ozone dissolving means is The second characteristic is that the following relational expression is satisfied.
  • B Suction pressure (gauge pressure) of the second ozone dissolving means
  • the third feature is that the suction pressure (gauge pressure) of the first ozone dissolving means is ⁇ 5 kPa or less, and the maximum linear velocity of the fluid passing through the first ozone dissolving means is 5.42 m / sec or more, and
  • the fourth characteristic is that the maximum cross-sectional area and the minimum cross-sectional area ratio with respect to an axis whose axis is the direction in which the fluid passes satisfy the following relational expression.
  • D Minimum cross-sectional area
  • Ozone water production comprising an ozone generator, a fluid supply device, an ozone dissolution device for dissolving ozone in a fluid supplied by the supply device, and a gas-liquid separation device for separating ozone that could not be dissolved by the ozone dissolution device
  • a first unit comprising at least a first ozone-dissolving device and a first gas-liquid separation device disposed on the same line as the first ozone-dissolving device, a second ozone-dissolving device, and the same line as the second ozone-dissolving device
  • a second unit comprising a second gas-liquid separator disposed above, and a first flow control valve and a second flow control valve upstream of the first ozone dissolving device and the second ozone dissolving device.
  • first back pressure control valve and a second back pressure control valve for adjusting the back pressure of ozone water after gas-liquid separation downstream of the first gas-liquid separator and the second gas-liquid separator Are arranged, and the first unit and the second unit are arranged on each line branched in parallel from a line to which a fluid is supplied from the fluid supply device, and the first gas-liquid separation device is the second The fifth thing that is connected with the ozone dissolving device And butterflies.
  • the sixth feature is that the ratio of the suction pressure (negative pressure) of the first ozone dissolving device and the suction pressure (negative pressure) of the second ozone dissolving device satisfies the following relational expression.
  • the seventh feature is that the suction pressure (gauge pressure) of the first ozone dissolver is ⁇ 5 kPa or less, and the maximum linear velocity of the fluid passing through the first ozone dissolver is 5.42 m / sec or more, and
  • the eighth characteristic is that the maximum cross-sectional area and the minimum cross-sectional area ratio with respect to an axis whose axis is the direction through which the fluid passes satisfy the following relational expression.
  • D Minimum cross-sectional area
  • the ninth feature is that the ozone dissolving device is an ejector or an aspirator, and the tenth feature is that the ejector has a reduced diameter portion, a throat portion, and an enlarged diameter portion formed continuously.
  • a second inlet portion and a second passage portion extending along a tapered surface surrounding the first passage portion, and a second inlet flow from the second inlet portion to the second passage portion.
  • Second flow path forming means for forming a path; A narrow-diameter portion, an enlarged-diameter portion, and an outlet portion; a flow area is enlarged from the narrow-diameter portion to the enlarged-diameter portion and the outlet portion; A third channel forming means for forming an outlet channel communicating with the one inlet channel and the second inlet channel, A swirling flow generating means for generating a swirling flow in at least one of the first inlet channel and the second inlet channel is an eleventh feature.
  • the two inlet channels are between the inner peripheral surface of the concave portion and the outer peripheral surface of the convex portion, and between the end surface of the main body where the concave portion is formed and the end surface of the nozzle member where the convex portion is formed.
  • the outlet channel is formed inside the main body, and the swirling flow generating means includes at least one of an inner peripheral surface of the concave portion and an outer peripheral surface of the convex portion, and / or an end surface of the main body, and the A twelfth feature is that a plurality of grooves are provided in the circumferential direction on at least one of the end faces of the nozzle member.
  • the groove portion is provided on at least one of an inner peripheral surface of the concave portion and an outer peripheral surface of the convex portion, and the concave portion and the convex portion are formed in the concave portion when the convex portion is fitted into the concave portion.
  • the peripheral surface and the outer peripheral surface of the convex portion have the same inclination angle, and the inner peripheral surface of the concave portion and at least a part of the outer peripheral surface of the convex portion are in contact with each other, and the groove portion Is provided from the upstream end of at least one of the concave portion and the convex portion to the intermediate portion, and on the downstream side of the intermediate portion, between the inner peripheral surface of the concave portion and the outer peripheral surface of the convex portion,
  • a thirteenth feature is that a channel having a constant channel cross-sectional area is formed.
  • the main body has a casing portion having a cylindrical portion provided with female thread portions on inner peripheral surfaces of both end portions, and a connecting portion protruding from a side surface of the cylindrical portion and provided with the second inlet portion at an end portion.
  • a male threaded portion that is threadedly engaged with the female threaded portion on one end side of the casing portion at one end portion, a channel portion that is provided with the concave portion at the other end portion, and in which the outlet channel is formed.
  • the nozzle member is formed at the one end on the first inlet channel side and at the other end on the opposite side of the first inlet channel, and on the outer peripheral surface of the casing part.
  • a cylindrical portion provided with a male screw portion to be screwed into the female screw portion on the other end side, and a substantially cylindrical intermediate portion formed between the convex portion and the cylindrical portion,
  • the outer diameter is smaller than the outer diameter of the cylindrical portion and is larger than the outer diameter of the end portion of the convex portion connected to the intermediate portion.
  • the present invention is configured as described above, and the following excellent effects can be obtained.
  • FIG. 9b is a perspective view showing the nozzle of FIG. 9a.
  • It is a flowchart of the conventional ozone water manufacturing system. It is a schematic block diagram of the other conventional ozone water manufacturing apparatus. It is a process flow figure of other conventional ozone water manufacturing systems.
  • the ozone water production apparatus of the present invention includes an ozone generator 1, a fluid supply device 2, two gas self-priming ozone dissolving devices 3a and 3b, and surplus ozone 5a and 5b that could not be dissolved.
  • Excess ozone is ozone that could not be dissolved by the ozone dissolver.
  • a fluid supply device 2 such as a pump is supplied to a first ozone dissolving device 3a and a second ozone dissolving device 3b, which are connected in parallel by two pipes.
  • Ozone generated from the ozone generator 1 is self-primed by the first ozone dissolving device 3a and mixed with water in the first ozone dissolving device 3a.
  • the ozone mixed water discharged from the first ozone dissolving device 3a is separated into the first surplus ozone 5a and the first ozone water 6a containing ozone that could not be dissolved by the first gas-liquid separation device 4a.
  • the ozone 5a is self-primed by the second ozone dissolving device 3b and mixed with the water branched in the second ozone dissolving device 3b.
  • the ozone mixed water discharged from the second ozone dissolving device 3b is separated into the second surplus ozone gas 5b containing ozone that could not be dissolved by the second gas-liquid separator 4b and the second ozone water 6b, and the first ozone water 6a.
  • the second ozone water 6b merge.
  • the second surplus ozone gas 5b is reduced to oxygen gas by the waste ozone treatment device 9 and released.
  • the first flow rate adjusting valve 7a and the second flow rate adjusting valve 7b are used.
  • the back pressure is adjusted by the first back pressure adjustment valve 8a and the second back pressure adjustment valve 8b so as to maintain the pressure balance in the two-gas liquid separation device 4b.
  • the ratio Ps1 (gauge pressure) / Ps2 (gauge pressure) of the suction pressure Ps1 (gauge pressure) in the first ozone dissolving device 3a and the suction pressure Ps2 (gauge pressure) in the second ozone dissolving device 3b is 0. 28 or more is good. Under a condition lower than 0.28, the flow rate of water in the first ozone dissolving device 3a is decreased, the flow rate of water in the second ozone dissolving device 3b is increased, or the water flow diameter of the first ozone dissolving device 3a is increased.
  • the water flow diameter of the second ozone dissolving device 3b is reduced, and in the first ozone dissolving device, the mixing and dissolving performance of high-concentration ozone from the ozone generating means is lowered, and the dissolved ozone concentration of ozone water is lowered. There is a fear.
  • the suction pressure Ps1 (gauge pressure) in the first ozone dissolving apparatus 3a is preferably ⁇ 5 kPa or less. If -5 kPa ⁇ Ps1 (gauge pressure) ⁇ 0 kPa, stable suction performance cannot be obtained, and if 0 kPa ⁇ Ps1 (gauge pressure), a means for supplying ozone such as a blower is required, which increases costs. .
  • the first ozone dissolving apparatus 3a in order to maintain Ps1 (gauge pressure) at ⁇ 5 kPa or less, a certain flow velocity and a differential pressure, that is, a certain flow velocity difference is required, and the maximum linear velocity LV1max is LV1max.
  • a certain flow velocity and a differential pressure that is, a certain flow velocity difference is required, and the maximum linear velocity LV1max is LV1max.
  • the ratio of the maximum cross-sectional area to the minimum cross-sectional area with respect to the axis whose axis is about 5.42 m / sec and the direction in which the fluid passes is 2.2 or more.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a configuration of the ejector according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG.
  • the ejector includes a main body 11 having a substantially cylindrical outer shape and a nozzle member 12 having a substantially cylindrical outer shape fitted to the main body 11.
  • a receiving portion 16 into which the nozzle member 12 is inserted is provided on one end surface of the main body 11, and an outlet opening 31 that forms the outlet channel 15 is provided on the other end surface.
  • a female screw portion 21 is provided on the opening side of the inner peripheral surface of the receiving portion 16.
  • An annular groove portion 20 is provided on the bottom surface 32 of the receiving portion 16, and the outer peripheral surface of the annular groove portion 20 is located on a substantially extended line of the female screw portion 21.
  • the throat portion 18 and the diameter-expanded portion 19 that is connected to the throat portion 18 and expands in a truncated cone shape toward the outlet opening 31 are coaxial with the central axis of the main body 11 (the central axis of the cylinder). It is provided above.
  • the reduced diameter portion 17 and the throat portion 18 and the enlarged diameter portion 19 form an outlet channel 15 having a venturi effect from the reduced diameter portion 17 to the outlet opening 31.
  • a channel is formed by a cylindrical surface from the end of the enlarged diameter portion 19 to the outlet opening 31.
  • FIG. 5 is a front view of the bottom surface 32 of the receiving portion 16 of the main body 11 (a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3).
  • the peripheral surface of the main body 11 is provided with a second inlet opening 30 at a predetermined position in the circumferential direction (the top in FIG. 5), and the second inlet opening 30 communicates with the annular groove 20.
  • a plurality of radial curved groove portions are provided at equal intervals in the circumferential direction from the annular groove portion 20 to the periphery of the reduced diameter portion 17.
  • the nozzle member 12 includes a columnar portion 22 having a male screw portion 24 provided on the outer peripheral surface, and a protrusion protruding in a truncated cone shape coaxially with the columnar portion 22 on one end surface of the columnar portion 22. Part 23.
  • a first inlet opening 29 is provided on the other end surface of the cylindrical portion 22, and a discharge port 25 is provided on the end surface of the protruding portion 23.
  • a truncated cone-shaped tapered portion 26 having a diameter reduced from the middle of the flow path toward the discharge port 25 is provided coaxially with the central axis of the nozzle member 12, and the first inlet opening 29
  • a first inlet channel 13 that is throttled on the outlet side is formed from the outlet 25 to the outlet 25.
  • a flow path is formed by a cylindrical surface from the first inlet opening 29 to one end of the tapered portion 26 and the other end of the tapered portion 26.
  • the male threaded portion 24 of the nozzle member 12 is threadably engaged with the female threaded portion 21 of the receiving portion 16 of the main body 11 until the end surface 33 of the cylindrical portion 22 abuts the bottom surface 32 of the receiving portion 16 of the main body 11.
  • the member 12 is inserted into the receiving portion 16 of the main body 11.
  • the protruding portion 23 (convex portion) is accommodated in the reduced diameter portion (recessed portion) 17 of the main body 11, and the groove portion 34 provided on the bottom surface 32 of the receiving portion 16 of the main body 11 and the protruding portion 23 side of the nozzle member 12.
  • a communication flow path 27 is formed by the end face 33 of the first end.
  • a clearance is provided between the inner peripheral surface (tapered surface) of the reduced diameter portion 17 of the main body 11 and the outer peripheral surface (tapered surface) of the projecting portion 23 of the nozzle member 12, and along this taper surface by this clearance.
  • An annular channel 28 is formed.
  • the second inlet channel 14 is communicated from the second inlet opening 30 to the throat portion 18 of the main body 11 through the annular groove 20, the communication channel 27, and the annular channel 28, and is throttled on the outlet side. Is formed.
  • the bottom surface 32 of the receiving portion 16 of the main body 11 and the end surface 33 on the protruding portion 23 side of the nozzle member 12 may be in contact with each other, or an appropriate clearance may be provided between the two without contact. .
  • the clearance portion and the groove portion 34 form a communication flow path 27 that connects the annular groove 20 and the annular flow path 28.
  • the shape of the groove portion 34 is not limited to that shown in FIG. 5.
  • a plurality of groove portions 34 b that are eccentric with respect to the central axis of the first inlet channel 13 in the nozzle member 12 and are linearly formed. May be provided. That is, the groove part 34b may be provided along a straight line extending radially outward without intersecting the flow path center axis in the nozzle member 12, and a circle around the peripheral part of the reduced diameter part 17 to generate a swirling flow.
  • the shape of the groove 34 is not particularly limited as long as it communicates in a tangential manner with respect to the circumference.
  • the cross-sectional shape of the groove part 34 and the number of the groove parts 34 are not particularly limited.
  • the material of the main body 11 and the nozzle member 12 is not particularly limited as long as it is a material that is not affected by the fluid to be used, and may be any of polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene, and the like.
  • a fluororesin such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, or tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin. It can be used as a fluid, and is suitable because there is no fear of corrosion of piping members even when corrosive gas permeates.
  • the constituent material of the main body 11 or the nozzle member 12 may be a transparent or translucent member, and in this case, it is preferable because the state of fluid mixing can be visually confirmed.
  • the material of each component may be a metal or alloy such as iron, copper, copper alloy, brass, aluminum, stainless steel, titanium, or the like. In particular, when the fluid is food, hygienic and long-life stainless steel is preferable. Any method may be used for assembling the main body 11 and the nozzle member 12 as long as the internal fluid sealing property such as screwing, welding, welding, adhesion, pinning, and fitting is maintained. Pipes (not shown) for introducing and discharging fluid are connected to the first inlet opening 29, the second inlet opening 30 and the outlet opening 31, respectively, but the connection method is not particularly limited.
  • FIG. 7 is a view showing the main configuration of the ejector, and is a front view when the nozzle member 12 is viewed from the outlet opening 31 side in FIG. 3.
  • symbol is attached
  • differences from the embodiment in which the groove portion 34 is provided on the main body 11 side will be mainly described.
  • the end surface 33 of the nozzle member 12 is provided with a groove portion 35 that forms a communication channel 27.
  • the groove part is not formed in the bottom face 32 of the receiving part 16 of the main body 11.
  • FIG. The groove portion 35 is provided in a radial curve shape so as to communicate with the circumference of the outer peripheral groove portion 36 provided at the base peripheral edge of the protruding portion 23 from the outer peripheral edge of the end surface of the nozzle member 12, and is connected to the main body 11 with the nozzle member.
  • the communication channel 27 is formed by the groove portion 35 of the nozzle member 12 and the bottom surface 32 of the receiving portion 16 of the main body 11 when the 12 is screwed.
  • the second inlet channel 14 that communicates from the second inlet opening 30 to the throat portion 18 of the main body 11 through the annular groove 20, the communication channel 27, and the annular channel 28 is formed.
  • the fluid flowing through the communication channel 27 becomes a swirling flow along the outer peripheral surface of the protrusion 23.
  • the groove 35 is not limited to the shape of the radial curve as shown in FIG. 7, but may be a groove 35 formed in a straight line eccentric to the central axis of the flow path as shown in FIG.
  • the shape is not particularly limited as long as it communicates tangentially to the circumference of the outer circumferential groove portion 36.
  • the cross-sectional shape of the groove and the number of grooves are not particularly limited.
  • the nozzle member 12 is another nozzle member in which the configuration of the groove portion 35 is changed.
  • the protruding portion 23 of the nozzle member 12 is provided on one end surface of the cylindrical portion 22 with an outer diameter smaller than the maximum outer diameter of the protruding portion 23 and coaxial with the cylindrical portion 22, and is provided with an intermediate portion 38 protruding in a cylindrical shape. .
  • a protruding portion 23 having a spiral groove portion 37 formed on the outer peripheral surface is provided coaxially with the intermediate portion 38.
  • the spiral groove portion 37 is formed from the upstream end surface of the protruding portion 23 to the middle.
  • the outer peripheral surface of the projecting portion 23 provided with the spiral groove portion 37 and the inner peripheral surface of the portion of the reduced diameter portion 17 facing the spiral groove portion 37 are in contact with each other with the same inclination angle. Further, the clearance formed by the inner peripheral surface of the reduced diameter portion 17 and the outer peripheral surface of the projecting portion 23 on the downstream side of the spiral groove portion 37 has substantially the same channel cross-sectional area on the upstream side and the downstream side. Further, the downstream end surfaces of the protruding portion 23 and the reduced diameter portion 17 are substantially on the same plane, or the end surface of the protruding portion 23 is located slightly downstream from the end surface of the reduced diameter portion 17.
  • the main body 11 is provided with a connecting portion 39 having a second inlet portion formed on the side surface, and a cylindrical main body casing portion 41 having internal thread portions 40 on the inner peripheral surfaces of both ends.
  • FIG. 9A is a longitudinal sectional view showing the configuration of another ejector
  • FIG. 9B is a perspective view showing the configuration of the nozzle member 12 of FIG. 9A.
  • symbol is attached
  • an end portion of the cylindrical portion 22 of the nozzle member 12 has an intermediate portion 38 that is coaxial with the cylindrical portion 22 and has an outer diameter smaller than the maximum outer diameter of the protruding portion 23 and protrudes in a columnar shape. Is provided. On the end surface of the intermediate portion 38, a protruding portion 23 having a spiral groove portion 37 formed on the outer peripheral surface is provided coaxially with the intermediate portion 38.
  • the nozzle member 12 is fitted into the main body flow passage portion 43 so that the outer peripheral surface of the portion of the projecting portion 23 provided with the spiral groove portion 37 and the inner peripheral surface of the portion facing the spiral groove portion 37 of the reduced diameter portion 17 abut. Then, the nozzle member 12 and the main body flow path portion 43 are screwed into the main body casing portion 41 in a state where the flow path axes are aligned.
  • a communication channel 27 is formed from the upstream end surface of the main body channel portion 43, the downstream end surface of the cylindrical portion 22 of the nozzle member 12, the outer peripheral surface of the intermediate portion 38, and the upstream end surface of the protruding portion 23.
  • the annular flow path 28 formed by the inner peripheral surface of the reduced diameter portion 17 and the outer peripheral surface of the projecting portion 23 is a flat portion 45 including a swivel portion 44 including a spiral groove portion 37 and a clearance on the downstream side of the spiral groove portion 37. It consists of.
  • the main fluid flowing through the annular channel 28 first flows into the swivel unit 44 from the upstream end face of the protrusion 23.
  • the fluid that has flowed into the swirl portion 44 turns into a swirl flow, and flows into the throat portion 18 uniformly over the entire circumference of the annular flow path 28 by flowing through the flat portion 45 having a flat flow path.
  • the upstream and downstream channel cross-sectional areas of the flat portion 45 of the annular channel 28 are substantially the same.
  • fluctuations such as the flow rate and flow rate of the main fluid and the state of the swirling flow can be suppressed, and a good balance can be maintained. Therefore, the main fluid that has stably flowed in from the second inlet channel 14 can efficiently suck the sub-fluid at the throat portion 18.
  • the downstream end surfaces of the protruding portion 23 and the reduced diameter portion 17 are substantially on the same plane, or the end surface of the protruding portion 23 is located slightly downstream from the end surface of the reduced diameter portion 17.
  • the main body 11 is composed of a main body casing portion 41 and a main body flow passage portion 43.
  • the ozone water produced by the ozone water production apparatus of the present invention can be used for disinfection / sterilization of hands, equipment, water tanks, water, floors, air, hot springs, pool water, seawater, environmental water, clothing, vegetables, metal parts, etc.
  • water is supplied from a water tank storing tap water to an ozone dissolving apparatus connected in two pipes in parallel using a pump.
  • Ozone generated from the ozone generator is self-primed by the first ozone dissolver and mixed with tap water in the first ozone dissolver.
  • the first surplus ozone is further Self-primed by the second ozone dissolving device and mixed with tap water branched in the second ozone dissolving device.
  • the first ozone water and the second ozone water are separated. Ozone water merges.
  • the second excess ozone is reduced to oxygen gas by the ozonolysis device and released.
  • the ozone concentration generated from the ozone generator was measured using a gas phase ozone concentration meter, and the ozone concentration of the ozone water after joining was measured using a liquid phase ozone concentration meter.
  • Dissolution efficiency (%) amount of liquid phase ozone / introduced gas phase ozone x 100
  • Example 1 The ozone dissolution test was performed using an ejector with an ozone dissolver having a water supply pressure of 0.01 to 0.05 MPa and a suction pressure (gauge pressure) of ⁇ 1 to ⁇ 21 kPa when the tap water flow rate is 10 to 25 L / min.
  • the ozone dissolution efficiency is shown in Table 1.
  • Example 2 Ozone dissolution test using ozone ejector with ejector with water supply pressure of 0.01 to 0.09 MPa and suction pressure (gauge pressure) of -7 to -50 kPa when tap water flow rate is 10 to 25 L / min.
  • the ozone dissolution efficiency is shown in Table 2.
  • Example 3 Ozone dissolution test is performed using an ejector with an ozone dissolving device with a water supply pressure of 0.04 to 0.27 MPa and a suction pressure (gauge pressure) of ⁇ 15 to ⁇ 72 kPa when the tap water flow rate is 10 to 25 L / min.
  • the ozone dissolution efficiency is shown in Table 3.
  • Table 5 shows the relationship between PV1 and Ps1 (gauge pressure).
  • Example 1 The ozone dissolution apparatus used in Example 1 was used, and an ozone dissolution test was performed using a single pipe instead of a parallel pipe. The ozone dissolution efficiency at that time is shown in Table 1.
  • Example 2 The ozone dissolution apparatus used in Example 2 was used, and an ozone dissolution test was conducted using a single pipe instead of a parallel pipe. The ozone dissolution efficiency at that time is shown in Table 2.
  • Example 3 The ozone dissolution apparatus used in Example 3 was used, and an ozone dissolution test was performed using a single pipe instead of a parallel pipe. The ozone dissolution efficiency at that time is shown in Table 3.
  • the condition under which ozone can be stably self-primed was that the suction pressure Ps1 (gauge pressure) was Ps1 ⁇ ⁇ 5 kPa. Further, from Table 5, the maximum linear velocity LV1max satisfying the condition that the suction pressure Ps1 (gauge pressure) is Ps1 ⁇ ⁇ 5 kPa is LV1max ⁇ 5.42 m / sec.
  • Receiving portion 17 ... Reduced diameter portion 18 ... Throat portion 19 ... Expanded diameter portion 20 ... annular groove part 21 ... female thread part 22 ... cylindrical part 23 ... projection part 24 ... male screw part 25 ... discharge port 26 ... taper part 27 ... communication channel 28 ... annular channel 29 ... first inlet opening 30 ... first Two entrance openings 31 ... Open the exit Part 32 ... Bottom 33 ... End face 34, 34b ... Groove 35, 35b ... Groove 36 ... Outer peripheral groove 37 ... Spiral groove 38 ... Intermediate part 39 ... Connection part 40 ... Female screw part 41 ... Main body casing part 42 ... Male screw part 43 ... Main body flow path part 44 ... Swivel part 45 ...

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Abstract

【課題】オゾン水製造方法及び装置を提供する。 【解決手段】オゾン発生手段と、流体を供給する手段と、該供給される流体にオゾンを溶解させるオゾン溶解手段と、該オゾン溶解手段で溶けきれなかったオゾンを分離する気液分離手段を有するオゾン水製造方法において、　前記オゾン溶解手段と前記気液分離手段が同一ライン上でひとつのユニットを構成し、少なくとも２つの該ユニットが、前記流体を供給する手段から並列に分岐した各ライン上にそれぞれ配置され、一方のユニットの該気液分離手段で分離されたオゾンが他方のユニットのオゾン溶解手段に移送される。

Description

オゾン水製造方法及び製造装置
　本発明は、余剰オゾンを利用したオゾン水製造方法および装置に関するものである。
　従来のオゾン水製造の機構は図１０に示すように、オゾン発生手段１０１からのオゾンを含むガスは、オゾン溶解手段１０２により水中に溶解混合される。このオゾン混合水は気液分離手段１０３に入り、水に溶解しきれないオゾンは余剰オゾンとして分離される。この余剰オゾンは廃オゾン処理手段１０４を通り、酸素に還元されて大気中に放出される。そして、気液分離手段１０３からオゾン水が供給される。
　しかしながら、上記構成のオゾン水製造装置では、オゾン発生手段１０１から供給されるオゾンの４０～５０％程度が溶解するのみで、溶解しきれないオゾンは廃オゾン処理手段１０４により酸素に還元され、大気中に放出されてしまうという問題があった。
　この問題に対して、オゾン発生手段と、加圧供給される水中にオゾンを溶解させる２個のオゾン溶解手段と、オゾン水中の余剰オゾンを分離する余剰オゾン分離手段とから構成され、該余剰オゾン分離手段の給水口に連結する水供給配管に、２列の並列配管部を形成して、それぞれに前記オゾン溶解手段を介装するとともに、一方の前記オゾン溶解手段には前記オゾン発生手段を接続し、他方の前記オゾン溶解手段には、前記余剰オゾン分離手段から排出されるオゾンを帰還させて、オゾン溶解率を高めるようにしたオゾン水製造装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このオゾン水製造装置２０１（図１１参照）は、余剰オゾン分離装置２０２で分離されたオゾンを、オゾン分解装置２２８で酸素に還元して大気に放出することなくエジェクタ２１６に帰還させて溶解させるので、余剰オゾンを効果的に活用して、オゾン溶解率の高いオゾン水を製造することができる。
　しかし、オゾン帰還パイプ２２４により帰還したオゾンは水道水に溶解混合され、給水口２０３の手前で合流し、再び、給水口２０３から余剰オゾン分離装置２０２のオゾン水タンク２０５に溜まることになり、低濃度となった帰還オゾンの余剰オゾンが三度分離されることとなり、帰還オゾンが希釈されるという問題がある。また、並列配管部２１４ａのエジェクタ２１６のノズルの口径とディヒューザーの直径を、並列配管部２１４ｂのものより広げるとともに、並列配管部２１４ａの水道水量を多くすることにより、オゾン混合率を一定としているが、並列配管部２１４ｂの水道水量が少なくなればエジェクタ２１６での帰還オゾンの引き込み力が小さくなり、結果、帰還オゾンが混合溶解できない問題が新たに生じることとなる。
　また、複数のオゾン溶解手段と気液分離手段を設け、前記オゾン溶解手段の１つでオゾン発生手段から流出するオゾンガスを含む気体を水系統から供給される水中に吹き込んでオゾンを溶解し、得られたオゾン含有水から未溶解のオゾンガスを含む気体成分を気液分離手段で分離し、分離した気体成分を他のオゾン溶解手段に供給し、そこで水系統から供給される水中に吹き込んでオゾンガスを溶解するように構成したことを特徴とするオゾン水製造システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
　前記オゾン水製造システムのプロセスの一つとして、水系統３０４に加えて他の水系統３０４ａを設け、水系統３０４に設けた気液分離手段３０７で分離したオゾンを高濃度で含む気体成分を他の水系統３０４ａに設けた他のオゾン溶解手段３０２ａに供給するプロセスがある（図１２参照）。図１２の上側に示す水系統３０４には、循環ポンプ３２９、オゾン溶解手段３０２、気液分離手段３０７およびオゾン利用設備３０５上流側から下流側に順に設けられ、オゾン溶解手段３０２にはオゾン発生手段３０１からのオゾンを含む気体が吹き込まれる。さらに循環ポンプ３２９の入口側には原水供給装置３０３からの水系統３０４が合流する。図１２の下側に示す他の水系統３０４ａには他の循環ポンプ３２９ａ、他のオゾン溶解手段３０２ａおよび他のオゾン利用設備３０５ａが上流側から下流側に順に設けられ、他のオゾン溶解手段３０２ａには前記気液分離手段３０７で分離されたオゾンを高濃度で含む気体成分が吹き込まれる。さらに他の循環ポンプ３２９ａの入口側には他の原水供給装置３０３ａからの他の水系統３０４ａが合流する。循環ポンプ３２９を運転することにより、水系統３０４の系統水はオゾン溶解手段３０２に流入し、そこでオゾン発生手段３０１からのオゾンを含む気体が吹き込まれ、水系統３０４の下流側にオゾン水と気体成分の気液混合体が流出する。気液混合体は次いで気液分離手段３０７に流入し、そこでオゾンを高濃度で含む気体成分がオゾン水から分離される。オゾン水はそれより下流側に設けたオゾン利用設備３０５に流入し、分離された気体成分は配管ｆから他の水系統３０４ａに設けた他のオゾン溶解手段３０２ａに流入する。一方、他の循環ポンプ３２９ａを運転することにより、他の水系統３０４ａの系統水は他のオゾン溶解手段３０２ａに流入し、そこで前記気液分離手段３０７からのオゾンガスを含む気体成分が吹き込まれ、その下流側にオゾン水と気体成分の気液混合体が流出する。気液混合体は次いで他のオゾン利用設備３０５ａに流入され、使用済みの比較的低濃度のオゾン水が下流側に排出する。そして排出したオゾン水は他の循環ポンプ３２９ａを経て再び他のオゾン溶解手段３０２ａに循環する。
　このように構成したオゾン水製造システムによれば、オゾン発生手段で発生したオゾンガスを無駄に捨てることなく再利用するので、従来のシステムより運転コストを大幅に低下することができ、オゾンの利用率が極めて高いのでオゾン発生手段の容量も小さくできるが、他の水系統３０４ａを設ける為に別途他の原水供給装置が必要不可欠であり、システムが増大し且つ複雑となり、結果として設置コスト、ランニングコストも高くなる。
特許第２９７６８７５号公報 特開２００４－１８８２４６号公報
　本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、溶解しきれない余剰オゾンを効果的に活用し、低コストで且つオゾン溶解効率の高いオゾン水製造方法および装置を提供することを目的とする。
　オゾン発生手段と、流体を供給する手段と、該供給される流体にオゾンを溶解させるオゾン溶解手段と、該オゾン溶解手段で溶けきれなかったオゾンを分離する気液分離手段を有するオゾン水製造方法において、
　前記オゾン溶解手段と前記気液分離手段が同一ライン上でひとつのユニットを構成し、少なくとも２つの該ユニットが、前記流体を供給する手段から並列に分岐した各ライン上にそれぞれ配置され、一方のユニットの該気液分離手段で分離されたオゾンが他方のユニットのオゾン溶解手段に移送されることを第１の特徴とする。
　各ユニットのオゾン溶解手段を第一オゾン溶解手段、第二オゾン溶解手段とし、該第一オゾン溶解手段の吸込圧力（負圧）と該第二オゾン溶解手段の吸込圧力（負圧）の比が、以下の関係式を満たすことを第２の特徴とする。
Ａ／Ｂ≧０．２８　（１）
Ａ：第一オゾン溶解手段の吸込圧力（ゲージ圧）
Ｂ：第二オゾン溶解手段の吸込圧力（ゲージ圧）
　前記第一オゾン溶解手段の吸込圧力（ゲージ圧）が－５ｋＰａ以下であることを第３の特徴とし、前記第一オゾン溶解手段を通過する流体の最大線速度が５．４２ｍ／ｓｅｃ以上、かつ、流体の通過する方向を軸とする軸に対する最大断面積と最小断面積比が、以下の関係式を満たすことを第４の特徴とする。
Ｃ／Ｄ≧２．２　（２）
Ｃ： 断面積の最大値
Ｄ： 断面積の最小値
　オゾン発生器と、流体供給装置と、該供給装置により供給される流体にオゾンを溶解させるオゾン溶解装置と、該オゾン溶解装置で溶けきれなかったオゾンを分離する気液分離装置を有するオゾン水製造装置において、
　少なくとも第一オゾン溶解装置と該第一オゾン溶解装置と同一ライン上に配置された第一気液分離装置を具備する第一ユニットと、第二オゾン溶解装置と該第二オゾン溶解装置と同一ライン上に配置された第二気液分離装置を具備する第二ユニットとを備え、前記第一オゾン溶解装置と前記第二オゾン溶解装置の上流側に、第一流量調節弁と第二流量調節弁がそれぞれ配置され、前記第一気液分離装置と前記第二気液分離装置の下流側に気液分離後のオゾン水の背圧を調整する第一背圧調節弁と第二背圧調節弁がそれぞれ配置され、前記流体供給装置から流体が供給されるラインから並列に分岐した各ライン上に、該第一ユニットと該第二ユニットが配置され、前記第一気液分離装置が前記第二オゾン溶解装置と連結されていることを第５の特徴とする。
　前記第一オゾン溶解装置の吸込圧力（負圧）と、前記第二オゾン溶解装置の吸込圧力（負圧）の比が、以下の関係式を満たすことを第６の特徴とする。
Ａ／Ｂ≧０．２８　（１）
Ａ：第一オゾン溶解装置の吸込圧力（ゲージ圧）
Ｂ：第二オゾン溶解装置の吸込圧力（ゲージ圧）
　前記第一オゾン溶解装置の吸込圧力（ゲージ圧）が－５ｋＰａ以下であることを第７の特徴とし、前記第一オゾン溶解器を通過する流体の最大線速度が５．４２ｍ／ｓｅｃ以上、かつ、流体の通過する方向を軸とする軸に対する最大断面積と最小断面積比が、以下の関係式を満たすことを第８の特徴とする。
Ｃ／Ｄ≧２．２　（２）
Ｃ： 断面積の最大値
Ｄ： 断面積の最小値
　また、前記オゾン溶解装置が、エジェクタまたはアスピレータであることを第９の特徴とし、前記エジェクタが、縮径部、スロート部、拡径部が連続して形成されていることを第１０の特徴とし、
　前記エジェクタが第一入口部と、長手方向に延設された第一通路部とを有し、前記第一入口部から第一通路部にかけて第一入口流路を形成する第一流路形成手段と、
　第二入口部と、前記第一通路部の周囲を包囲するテーパ面に沿って延設された第二通路部とを有し、前記第二入口部から前記第二通路部にかけて第二入口流路を形成する第二流路形成手段と、
　細径部と、拡径部と、出口部とを有し、前記細径部から前記拡径部および前記出口部にかけて流路面積が拡大され、かつ、前記細径部の端部において前記第一入口流路および前記第二入口流路にそれぞれ連通する出口流路を形成する第三流路形成手段と、
　前記第一入口流路および前記第二入口流路の少なくとも一方において旋回流を発生させる旋回流発生手段とを備えることを第１１の特徴とする。
　円錐台形状の凹部が形成された本体と、前記凹部に嵌合される凸部が形成されたノズル部材とを備え、前記第一入口流路は、前記ノズル部材の内部に形成され、前記第二入口流路は、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面との間、および前記凹部が形成された前記本体の端面と前記凸部が形成された前記ノズル部材の端面との間に形成され、前記出口流路は、前記本体の内部に形成され、前記旋回流発生手段は、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面の少なくとも一方、およびまたは前記本体の端面と前記ノズル部材の端面の少なくとも一方に、周方向に複数設けられた溝部により構成されることを第１２の特徴とする。
 
　前記溝部は、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面の少なくとも一方に設けられ、前記凹部および前記凸部は、前記凹部に前記凸部を嵌合させたときに、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面とが互いに同一の傾斜角となり、かつ、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面の少なくとも一部が互いに当接するように構成され、さらに、前記溝部は、前記凹部および前記凸部の少なくとも一方の上流側端部から中間部にかけて設けられ、前記中間部の下流側には、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面との間に、流路断面積が一定の流路が形成されていることを第１３の特徴とする。
　前記本体は、両端部の内周面に雌ねじ部が設けられた円筒部と、該円筒部の側面から突設され、端部に前記第二入口部が設けられた接続部とを有するケーシング部と、一端部に前記ケーシング部の一端側の前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部が設けられ、他端部に前記凹部が設けられ、内部に前記出口流路が形成された流路部とを有し、前記ノズル部材は、前記第一入口流路側の一端部に形成された前記凸部と、前記第一入口流路の反対側の他端部に形成され、外周面に前記ケーシング部の他端側の前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部が設けられた円柱部と、前記凸部と前記円柱部との間に形成された略円柱形状の中間部とを有し、前記中間部の外径は、前記円柱部の外径よりも小さく、かつ、前記中間部に連なる前記凸部の端部の外径よりも小さく、前記第二入口流路は、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面との間、および前記中間部の周囲に形成されていることを第１４の特徴とする。
　本発明は以上のような構成からなり、以下の優れた効果が得られる。
（１）並列配管部を形成することにより、単一配管よりも加圧供給される液体の圧力が低くなるため、安価な供給手段が使用可能となる。
（２）並列配管部を形成することにより、単一配管よりも加圧供給される液体の圧力が低くなるため、オゾン水を多量に製造できる。
（３）余剰オゾンが効果的に活用されるため、オゾン溶解効率の高いオゾン水を製造することができる。
（４）余剰オゾンが効果的に活用され、排出されるオゾン量が減少するため、余剰オゾンを処理する設備に掛かるコストを低くできる。
本発明の第一の実施形態のオゾン水製造プロセスを示したフロー図である。 本発明の第一の実施形態のオゾン水製造装置を示したフロー図である。 本発明の第一の実施形態のエジェクタを示す縦断面図である。 図３の要部拡大図である。 図３のエジェクタの本体に形成された溝部を示す正面図である。 図３のエジェクタの本体に形成された溝部の他のバリエーションを示す正面図である。 図３のエジェクタのノズルに形成された溝部を示す正面図である。 図３のエジェクタのノズルに形成された溝部の他のバリエーションを示す正面図である。 本発明の第一の実施形態の他のエジェクタを示す縦断面図である。 図９ａのノズルを示す斜視図である。 従来のオゾン水製造システムのフロー図である。 他の従来のオゾン水製造装置の概略構成図である。 他の従来のオゾン水製造システムのプロセスフロー図である。
　（実施形態１）
　以下、本発明における第一の実施形態について図２から図４を基に説明するが、本発明が本実施形態に限定されないことは言うまでもない。また、本実施形態においては水を流体として使用する例で説明する。
　図２において、本発明のオゾン水製造装置は、オゾン発生器１、流体供給装置２と、２個のガス自吸式オゾン溶解装置３ａ、３ｂと、溶けきれなかった余剰オゾン５ａ、５ｂ等のガスを分離する２個の気液分離装置４ａ、４ｂと、オゾン溶解装置３ａ、３ｂそれぞれに供給される水の流量を調節する流量調節弁７ａ、７ｂと、気液分離装置４ａ、４ｂ後のオゾン水の背圧を調整する背圧調節弁８ａ、８ｂと、余剰オゾン５ｂを処理する廃オゾン処理装置９で構成されている。余剰オゾンとはオゾン溶解装置で溶けきれなかったオゾンのことである。
　ポンプ等の流体供給装置２を用いて加圧供給された水は、２並列に配管接続された第一オゾン溶解装置３ａ、第二オゾン溶解装置３ｂにそれぞれ供給される。オゾン発生器１から発生したオゾンは第一オゾン溶解装置３ａによって自吸され第一オゾン溶解装置３ａ内で水と混合される。第一オゾン溶解装置３ａから吐出されるオゾン混合水は第一気液分離装置４ａによって溶存できなかったオゾンを含む第一余剰オゾン５ａと第一オゾン水６ａに分離され、さらに第一余剰オゾン５ａは第二オゾン溶解装置３ｂによって自吸され、第二オゾン溶解装置３ｂ内で分岐された水と混合される。第二オゾン溶解装置３ｂから吐出されるオゾン混合水を第二気液分離装置４ｂによって溶存できなかったオゾンを含む第二余剰オゾンガス５ｂと第二オゾン水６ｂに分離され、第一オゾン水６ａと第二オゾン水６ｂは合流する。第二余剰オゾンガス５ｂは廃オゾン処理装置９によって酸素ガスに還元し放出される。第一オゾン溶解装置３ａおよび第二オゾン溶解装置３ｂへの水の流量を調節するために、第一流量調節弁７ａおよび第二流量調節弁７ｂが使用され、第一気液分離装置４ａ、第二気液分離装置４ｂでの圧平衡を保つように第一背圧調節弁８ａ、第二背圧調節弁８ｂによって背圧が調整される。
　ここで、第一オゾン溶解装置３ａでの吸込み圧Ｐｓ１（ゲージ圧）と第二オゾン溶解装置３ｂでの吸込み圧Ｐｓ２（ゲージ圧）の比Ｐｓ１（ゲージ圧）／Ｐｓ２（ゲージ圧）は０．２８以上が良い。０．２８より低い条件において、第一オゾン溶解装置３ａの水の流量を低くし、第二オゾン溶解装置３ｂの水の流量を大きくする、または、第一オゾン溶解装置３ａの通水口径を大きくし、第二オゾン溶解装置３ｂの通水口径を小さくすることになり、第一オゾン溶解装置においてオゾン発生手段からの高濃度オゾンの混合溶解性能が低下し、オゾン水の溶存オゾン濃度が低下する恐れがある。
　また、第一オゾン溶解装置３ａでの吸込み圧Ｐｓ１（ゲージ圧）は－５ｋＰａ以下であることが好ましい。－５ｋＰａ＜Ｐｓ１（ゲージ圧）＜０ｋＰａでは安定した吸込み性能を得られず、０ｋＰａ≦Ｐｓ１（ゲージ圧）だとブロア等、オゾンを送気する手段が別途必要となるために、コストが増大する。
　さらに、Ｐｓ１（ゲージ圧）を－５ｋＰａ以下に維持する為には第一オゾン溶解装置３ａにおいて、ある程度の流速および差圧すなわち、ある程度の流速の差が必要であり、最大線速度ＬＶ１ｍａｘが、ＬＶ１ｍａｘ≧
５．４２ｍ／ｓｅｃかつ、流体の通過する方向を軸とする軸に対する最大断面積の最小断面積に対する比が、２．２以上であることが望ましい。
　ＬＶ１ｍａｘが ５．４２ｍ／ｓｅｃ未満だと、通水部最大断面積／通水部最少断面積が２．２以上においても、Ｐｓ１（ゲージ圧）≦－５
ｋＰａを維持するのは困難であり、同様に、通水部最大断面積／通水部最少断面積が２．２未満だと、ＬＶ１ｍａｘが
５．４２ｍ／ｓｅｃ以上であってもＰｓ１（ゲージ圧）≦－５ｋＰａを維持するのは困難となるためである。
　以下、図３～図９を参照して本発明の第一の実施の形態に係るエジェクタについて説明する。図３は、本発明の第一の実施の形態に係るエジェクタの構成を示す縦断面図であり、図４は、図３の要部拡大図である。このエジェクタは、外形が略円柱状の本体１１と、本体１１に嵌合される外形が略円柱状のノズル部材１２とを有する。
　本体１１の一端面には、ノズル部材１２が嵌挿される受容部１６が設けられ、他端面には、出口流路１５を形成する出口開口部３１が設けられている。受容部１６の内周面の開口側には雌ネジ部２１が設けられている。受容部１６の底面３２には円環状溝部２０が設けられ、円環状溝部２０の外周面は雌ネジ部２１の略延長線上に位置している。本体１１の内部には、受容部１６の底面に形成され、出口開口部３１に向けて円錐台形状に縮径する縮径部１７、縮径部１７に連設された円柱状の細径部となるスロート部１８、およびスロート部１８に連設され、出口開口部３１に向けて円錐台形状に拡径する拡径部１９が、それぞれ本体１１の中心軸（円柱の中心軸）との同軸上に設けられている。これら縮径部１７とスロート部１８拡径部１９とにより、縮径部１７から出口開口部３１にかけてベンチュリ効果を有する出口流路１５が形成されている。なお、拡径部１９の端部から出口開口部３１までは、円筒面により流路が形成されている。
　図５は、本体１１の受容部１６の底面３２の正面図（図３のＡ―Ａ線断面図）である。図５に示すように、本体１１の周面には、周方向所定位置（図５では頂部）に第二入口開口部３０が設けられ、第二入口開口部３０は円環状溝部２０に連通している。受容部１６の底面３２には、円環状溝部２０から縮径部１７の周縁にかけて複数の放射曲線状の溝部が周方向等間隔に設けられている。
　図３に示すように、ノズル部材１２は、外周面に雄ネジ部２４が設けられた円柱部２２と、円柱部２２の一端面に円柱部２２と同軸で円錐台形状に突設された突出部２３とを有する。円柱部２２の他端面には第一入口開口部２９が設けられ、突出部２３の端面には吐出口２５が設けられている。ノズル部材１２の内部には、流路の途中から吐出口２５に向けて縮径された円錐台形状のテーパ部２６がノズル部材１２の中心軸と同軸上に設けられ、第一入口開口部２９から吐出口２５にかけて、出口側で絞られる第一入口流路１３が形成されている。なお、第一入口開口部２９からテーパ部２６の一端部及びテーパ部２６の他端部までは、円筒面により流路が形成されている。
　ノズル部材１２の雄ネジ部２４は、円柱部２２の端面３３が本体１１の受容部１６の底面３２に当接するまで本体１１の受容部１６の雌ネジ部２１に密封状態で螺合され、ノズル部材１２が本体１１の受容部１６に嵌挿されている。このとき、本体１１の縮径部（凹部）１７内に突出部２３（凸部）が収容され、本体１１の受容部１６の底面３２に設けられた溝部３４とノズル部材１２の突出部２３側の端面３３とによって連通流路２７が形成されている。さらに、本体１１の縮径部１７の内周面（テーパ面）とノズル部材１２の突出部２３の外周面（テーパ面）との間にはクリアランスが設けられ、このクリアランスによりテーパ面に沿って環状流路２８が形成されている。
　これにより、第二入口開口部３０から円環状溝部２０、連通流路２７、および環状流路２８を通って本体１１のスロート部１８に連通し、出口側で絞られる第二入口流路１４が形成されている。なお、本体１１の受容部１６の底面３２とノズル部材１２の突出部２３側の端面３３は当接していても良いし、当接せずに両者の間に適度なクリアランスが設けられても良い。クリアランスが設けられている場合、クリアランスの部分と溝部３４の部分が、円環状溝部２０と環状流路２８とを連通する連通流路２７を形成する。
　溝部３４の形状は図５に示したものに限らず、例えば図６に示すように、ノズル部材１２内の第一入口流路１３の中央軸線に対し偏芯して直線状に複数の溝部３４ｂを設けてもよい。すなわち、ノズル部材１２内の流路中央軸線とは交差せずに径方向外側に延びる直線に沿って溝部３４ｂを設けてもよく、旋回流を発生させるために縮径部１７の周縁部の円周に対し正接して連通していれば、溝部３４の形状は特に限定されない。溝部３４の断面形状及び溝部３４の本数についても特に限定されない。
　なお、本体１１およびノズル部材１２の材質は、使用する流体によって侵されない材質であれば特に限定されず、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどいずれでも良い。特に流体に腐食性流体を用いる場合は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオロライド、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂などのフッ素樹脂であることが好ましく、フッ素樹脂製であれば腐食性流体に用いることができ、腐食性ガスが透過しても配管部材の腐食の心配がなくなるため好適である。本体１１またはノズル部材１２の構成材を透明または半透明な部材としてもよく、この場合には流体の混合の状態を目視で確認できるため好適である。流体混合器に流す物質によっては各部品の材質は鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレス、チタンなどの金属や合金であっても良い。特に流体が食品である場合、衛生的で寿命の長いステンレスが好ましい。本体１１とノズル部材１２との組立方法は螺着、溶接、溶着、接着、ピン止め、嵌め合わせ等の内部流体の密閉性が保たれる方法であればいずれの方法でもよい。第一入口開口部２９、第二入口開口部３０及び出口開口部３１にはそれぞれ流体を導入及び排出するための配管（図示せず）が接続されるが、その接続方法は特に限定されない。
　図７、図８を参照して別の連通流路２７の構成を説明する。上記構成では、本体１１の受容部１６の底面３２に溝部３４を設けて連通流路２７を形成したが、別の構成では、ノズル部材１２の突出部２３側の端面３３に溝部３４を設ける。図７は、エジェクタの要部構成を示す図であり、ノズル部材１２を図３の出口開口部３１側から見たときの正面図である。なお、図３、４と同一の箇所には同一の符号を付す。以下では本体１１側に溝部３４を設けた形態との相違点を主に説明する。
　図７に示すように、ノズル部材１２の端面３３には連通流路２７を形成する溝部３５が設けられている。なお、図示は省略するが、本体１１の受容部１６の底面３２に溝部は形成されていない。溝部３５はノズル部材１２の端面の外周縁から突出部２３の根元周縁に設けられた外周溝部３６の円周に対して正接して連通するように放射曲線状に設けられ、本体１１にノズル部材１２を螺合したときにノズル部材１２の溝部３５と本体１１の受容部１６の底面３２とによって連通流路２７が形成される。これにより、第二入口開口部３０から円環状溝部２０、連通流路２７、環状流路２８を通って本体１１のスロート部１８に連通する第二入口流路１４が形成される。この場合、連通流路２７を流れた流体は、突出部２３の外周面に沿った旋回流となる。
　なお、溝部３５は図７に示すような放射曲線状に限らず、図８に示すような流路の中央軸線に対して偏芯して直線状に形成された溝部３５であってもよく、外周溝部３６の円周に対して正接して連通していればその形状は特に限定されない。また、溝の断面形状及び溝の本数についても特に限定されない。
　本実施形態のようにノズル部材１２側に溝部３５を設けることよって、分解時の溝部３５の清掃が容易になるという利点と、ノズル部材１２を、溝部３５の構成を変化させた他のノズル部材１２に交換することで、主流体の導入条件や副流体の吸引条件を容易に変更できるという利点がある。
　図９ａおよび図９ｂを参照して他のエジェクタを使用した形態について説明する。ノズル部材１２の突出部２３は円柱部２２の一端面に円柱部２２と同軸で、突出部２３の最大外径より小さな外径を有し、円柱状に突出した中間部３８が設けられている。中間部３８の端面には外周面に螺旋溝部３７が形成されている突出部２３が中間部３８と同軸で設けられている。螺旋溝部３７は突出部２３の上流側の端面から中間にかけて形成されている。突出部２３の螺旋溝部３７が設けられた部分の外周面と縮径部１７の螺旋溝部３７に相対する部分の内周面は同じ傾斜角度を有し当接している。また、螺旋溝部３７の下流側の、縮径部１７の内周面と突出部２３の外周面とからなるクリアランスは、その上流側と下流側の流路断面積が略同一となっている。また、突出部２３と縮径部１７の下流側の端面は略同一面上、もしくは突出部２３の端面が縮径部１７の端面より若干下流側に位置している。
　また、本実施形態では、本体１１は、側面に第二入口部が形成された接続部３９が設けられ、両端部の内周面には雌ネジ部４０を有する円筒状の本体ケーシング部４１と、一端に雌ネジ部４０に螺合する雄ネジ部４２が設けられ、他端に縮径部１７が形成され、内部には出口流路１５が設けられた本体流路部４３とから構成されている。図９ａは、他のエジェクタの構成を示す縦断面図であり、図９ｂは、図９ａのノズル部材１２の構成を示す斜視図である。なお、図３、４と同一の箇所には同一の符号を付す。
　図９ａに示すように、ノズル部材１２の円柱部２２の一端面には、円柱部２２と同軸で突出部２３の最大外径より小さな外径を有し、円柱状に突出した中間部３８が設けられている。中間部３８の端面には外周面に螺旋溝部３７が形成されている突出部２３が中間部３８と同軸で設けられている。ノズル部材１２は、突出部２３の螺旋溝部３７が設けられた部分の外周面と縮径部１７の螺旋溝部３７に相対する部分の内周面が当接するように本体流路部４３に嵌合され、ノズル部材１２と本体流路部４３の流路軸線を合わせた状態で本体ケーシング部４１に螺合される。
　本体流路部４３の上流側の端面と、ノズル部材１２の円柱部２２の下流側の端面、中間部３８の外周面、突出部２３の上流側の端面とから連通流路２７が形成される。また、縮径部１７の内周面と突出部２３の外周面とから形成される環状流路２８は、螺旋溝部３７を含む旋回部４４と螺旋溝部３７の下流側のクリアランスからなる平坦部４５とから構成される。これにより、第二入口開口部３０から円環状溝部２０、連通流路２７、環状流路２８を通って本体流路部４３のスロート部１８に連通する第二入口流路１４が形成される。この場合、環状流路２８を流れる主流体は、まず、突出部２３の上流側の端面から旋回部４４に流入する。旋回部４４に流入した流体は旋回流となり、平坦な流路を有する平坦部４５を流れることによって、環状流路２８の全周において均一にスロート部１８へ流入させる。
　また、本実施形態において、環状流路２８の平坦部４５の上流側と下流側の流路断面積は略同一となっている。これによって、主流体が平坦部４５を流れるときに、主流体の流速や流量、旋回流の状態などの変動を抑え、良好なバランスを維持することができる。そのため、安定して第二入口流路１４から流入した主流体がスロート部１８にて効率的に副流体を吸い込むことができる。
　また、本実施形態において、突出部２３と縮径部１７の下流側の端面は略同一面上、もしくは突出部２３の端面が縮径部１７の端面より若干下流側に位置することが好ましい。主流体が環状流路２８を通過すると、環状流路２８の出口付近で、流路断面積が拡大することによってキャビテーションが発生すると思われる。このように、キャビテーションが発生しやすい部分で主流体と副流体とが合流することによって、主流体と副流体とがより均一に混合される。
　また、本形態において、本体１１は本体ケーシング部４１と本体流路部４３とから構成されている。本体ケーシング部４１に本体流路部４３とノズル部材１２とを螺合することによって、連通流路２７や環状流路２８の形状などを容易に変更することができるため、主流体の導入条件や副流体の吸引条件の幅が更に広がるという利点がある。
　本発明のオゾン水製造装置によって製造されたオゾン水は、手・機器・水槽・水・床・空気・温泉・プール水・海水・環境用水・衣類・野菜類・金属部品類の消毒・殺菌・滅菌・抗菌・静菌・除菌、シリコンウエハー・半導体基板・フォトマスク基板・シリコン物質・食材・膜・衣類・野菜類・金属部品類の洗浄、フォトレジストおよび残渣の除去・有機化合物・無機化合物・金属類の酸化、上水・下水・工場等の事業場廃水の水処理、汚染地盤等の浄化・除染、メッキ処理の前処理、食材、膜、衣類、野菜類、金属部品類の表面処理、パルプの漂白、促進酸化処理などに用いられる。
　次に、本発明の実施形態を用いてオゾン溶解試験を行った。その結果について以下に示す。
　図２のように、水道水を貯留した水槽からポンプを用いて２並列に配管接続されたオゾン溶解装置にそれぞれ給水される。オゾン発生装置から発生したオゾンは第一オゾン溶解装置によって自吸され第一オゾン溶解装置内で水道水と混合される。第一オゾン溶解装置から吐出されるオゾン混合水を第一気液分離装置によって溶存できなかったオゾンを含む第一余剰オゾンと第一オゾン水に分離された後、さらに第一余剰オゾンは第二オゾン溶解装置によって自吸され、第二オゾン溶解装置内で分岐された水道水と混合される。第二オゾン溶解装置から吐出されるオゾン混合水を第二気液分離装置によって溶存できなかったオゾンを含む第二余剰オゾンと第二オゾン水に分離された後、第一オゾン水と第二オゾン水は合流する。第二余剰オゾンはオゾン分解装置によって酸素ガスに還元し放出される。オゾン発生装置から発生するオゾン濃度は気相オゾン濃度計を用い、合流後のオゾン水のオゾン濃度は液相オゾン濃度計を用いて測定した。
　本試験においては、製造されたオゾン水の液相オゾン濃度およびオゾン発生装置から発生した気相オゾン濃度から、単位時間あたりのオゾン量を算出し、次式にてオゾン溶解効率を求めた。
　溶解効率（％）＝　液相のオゾン量／導入された気相オゾン量　×１００
［気相オゾン濃度の測定］
　気相オゾン濃度計：東亜ディーケーケー社製　ＯＺ－３０
［液相オゾン濃度の測定］
　液相オゾン濃度計：東亜ディーケーケー社製　ＯＺ－２０
　本発明におけるオゾン溶解試験は実施例１から実施例３及び比較例１から比較例３のそれぞれについて行った。その試験結果を表１～表３に示す。
［実施例１］
　オゾン溶解装置が、水道水流量１０～２５Ｌ／ｍｉｎのときの給水圧が０.０１～０.０５ＭＰａ、吸込み圧（ゲージ圧）が－１～－２１ｋＰａであるエジェクタを使用してオゾン溶解試験を行い、オゾン溶解効率を表１に示した。
［実施例２］
　オゾン溶解装置が、水道水流量１０～２５Ｌ／ｍｉｎのときの給水圧が０.０１～０.０９ＭＰａ、吸込み圧（ゲージ圧）が－７～－５０ｋＰａであるエジェクタを使用してオゾン溶解試験を行い、オゾン溶解効率を表２に示した。
［実施例３］
　オゾン溶解装置が、水道水流量１０～２５Ｌ／ｍｉｎのときの給水圧が０.０４～０.２７ＭＰａ、吸込み圧（ゲージ圧）が－１５～－７２ｋＰａであるエジェクタを使用してオゾン溶解試験を行い、オゾン溶解効率を表３に示した。
　また、Ｐｓ１（ゲージ圧）とＰｓ２（ゲージ圧）の比を一定とした時の、各Ｐｓ１（ゲージ圧）におけるオゾン自吸性能を調査し、その時の結果を表４に示した。
　さらに、ＰＶ１とＰｓ１（ゲージ圧）の関係について表５に示した。
［比較例１］
　実施例１で用いたオゾン溶解装置を使用し、並列配管ではなく単独配管でオゾン溶解試験を行い、その時のオゾン溶解効率を表１に示した。
［比較例２］
　実施例２で用いたオゾン溶解装置を使用し、並列配管ではなく単独配管でオゾン溶解試験を行い、その時のオゾン溶解効率を表２に示した。
［比較例３］
　実施例３で用いたオゾン溶解装置を使用し、並列配管ではなく単独配管でオゾン溶解試験を行い、その時のオゾン溶解効率を表３に示した。
　表１の結果から、同水流量において、実施例１－１～１－６の給水圧はすべてにおいて比較例１－１～１－３よりも低いことが分かる。また、オゾン溶解効率はＰｓ１（ゲージ圧）／Ｐｓ２（ゲージ圧）＝０．１１の時のみ減少していた。
　表２の結果から、同水流量において、実施例２－１～２－６の給水圧はすべてにおいて比較例２－１～２－３よりも低いことが分かる。また、実施例２－１～２－６のオゾン溶解効率は比較例２－１～２－３よりも高い。
　表３の結果から、同水流量において、実施例３－１～３－６の給水圧はすべてにおいて比較例３－１～３－３よりも低いことが分かる。また、実施例３－１～３－６のオゾン溶解効率は比較例３－１～３－３よりも高い。
　表１～表２の結果より、エジェクタを単独で使用するよりも、２並列配管を形成し、２個のエジェクタを使用してオゾン水を製造する方が、給水圧が低い。
　さらに、Ｐｓ１（ゲージ圧）／Ｐｓ２（ゲージ圧）が０．２８以上の条件下では、同水流量において、７～１９％以上の溶解効率向上が見られ、且つ給水圧が５０％以上減少している。
　表４から、オゾンが安定して自吸可能となる条件は吸込圧Ps1（ゲージ圧）がＰｓ１≦－５ｋＰａであった。
　また、表５より吸込圧Ｐｓ１（ゲージ圧）がＰｓ１≦－５ｋＰａの条件を満たす最大線速度ＬＶ１ｍａｘはＬＶ１ｍａｘ≧ ５．４２ｍ／ｓｅｃである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　　１…オゾン発生器
　　２…流体供給装置
　　３ａ…第一オゾン溶解装置
　　３ｂ…第二オゾン溶解装置
　　４ａ…第一気液分離装置
　　４ｂ…第二気液分離装置
　　５ａ…第一余剰オゾン
　　５ｂ…第二余剰オゾン
　　６ａ…第一オゾン水
　　６ｂ…第二オゾン水
　　７ａ…第一流量調節弁
　　７ｂ…第二流量調節弁
　　８ａ…第一背圧調節弁
　　８ｂ…第二背圧調節弁
　　９…廃オゾン処理装置
　　１０…エジェクタ
　　１１…本体
　　１２…ノズル部材
　　１３…第一入口流路
　　１４…第二入口流路
　　１５…出口流路
　　１６…受容部
　　１７…縮径部
　　１８…スロート部
　　１９…拡径部
　　２０…円環状溝部
　　２１…雌ネジ部
　　２２…円柱部
　　２３…突出部
　　２４…雄ネジ部
　　２５…吐出口
　　２６…テーパ部
　　２７…連通流路
　　２８…環状流路
　　２９…第一入口開口部
　　３０…第二入口開口部
　　３１…出口開口部
　　３２…底面
　　３３…端面
　　３４、３４ｂ…　　溝部
　　３５、３５ｂ…　　溝部
　　３６…　　外周溝部
　　３７…　　螺旋溝部
　　３８…　　中間部
　　３９…　　接続部
　　４０…　　雌ネジ部
　　４１…　　本体ケーシング部
　　４２…　　雄ネジ部
　　４３…　　本体流路部
　　４４…　　旋回部
　　４５…　　平坦部
　　１０１…オゾン発生手段
　　１０２…オゾン溶解手段
　　１０３…気液分離手段
　　１０４…廃オゾン処理手段
　　２０１…オゾン水製造装置
　　２０２…余剰オゾン分離装置
　　２０３…給水口
　　２０５…オゾン水タンク
　　２１４ａ，２１４ｂ…並列配管部
　　２１６…エジェクタ
　　２２３…オゾン発生器
　　２２４…オゾン帰還パイプ
　　２２８…オゾン分解装置
　　３０１…オゾン発生手段
　　３０１ａ…他のオゾン発生手段
　　３０２…オゾン溶解手段
　　３０２ａ…他のオゾン溶解手段
　　３０２ｂ…第３ のオゾン溶解手段
　　３０３…原水供給装置
　　３０３ａ…他の原水供給装置
　　３０４…水系統
　　３０４ａ…他の水系統
　　３０５…オゾン利用設備
　　３０５ａ…他のオゾン利用設備
　　３０６…排ガス処理装置
　　３０７…気液分離手段
　　３２９…循環ポンプ
　　３２９ａ…他の循環ポンプ
　　ｆ…配管
 

Claims (14)

  1. 　オゾン発生手段と、流体を供給する手段と、該供給される流体にオゾンを溶解させるオゾン溶解手段と、該オゾン溶解手段で溶けきれなかったオゾンを分離する気液分離手段を有するオゾン水製造方法において、
    　前記オゾン溶解手段と前記気液分離手段が同一ライン上でひとつのユニットを構成し、少なくとも２つの該ユニットが、前記流体を供給する手段から並列に分岐した各ライン上にそれぞれ配置され、一方のユニットの該気液分離手段で分離されたオゾンが他方のユニットのオゾン溶解手段に移送されることを特徴とするオゾン水製造方法。
  2. 　前記各ユニットのオゾン溶解手段を第一オゾン溶解手段、第二オゾン溶解手段とし、該第一オゾン溶解手段の吸込圧力（負圧）と該第二オゾン溶解手段の吸込圧（負圧）の比が、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のオゾン水製造方法。
    Ａ／Ｂ≧０．２８　（１）
    Ａ：第一オゾン溶解手段の吸込圧力（ゲージ圧）
    Ｂ：第二オゾン溶解手段の吸込圧力（ゲージ圧）
  3. 　前記第一オゾン溶解手段の吸込圧力（ゲージ圧）が－５ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項２に記載のオゾン水製造方法。
  4. 　前記第一オゾン溶解手段を通過する流体の最大線速度が５．４２ｍ／ｓｅｃ以上、かつ、流体の通過する方向を軸とする軸に対する最大断面積と最小断面積比が、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項１乃至３に記載のオゾン水製造方法。
    Ｃ／Ｄ≧２．２　（２）
    Ｃ： 断面積の最大値
    Ｄ： 断面積の最小値
  5. 　オゾン発生器と、流体供給装置と、該供給装置により供給される流体にオゾンを溶解させるオゾン溶解装置と、該オゾン溶解装置で溶けきれなかったオゾンを分離する気液分離装置を有するオゾン水製造装置において、
    　少なくとも第一オゾン溶解装置と該第一オゾン溶解装置と同一ライン上に配置された第一気液分離装置を具備する第一ユニットと、第二オゾン溶解装置と該第二オゾン溶解装置と同一ライン上に配置された第二気液分離装置を具備する第二ユニットとを備え、前記第一オゾン溶解装置と前記第二オゾン溶解装置の上流側に、第一流量調節弁と第二流量調節弁がそれぞれ配置され、前記第一気液分離装置と前記第二気液分離装置の下流側に気液分離後のオゾン水の背圧を調整する第一背圧調節弁と第二背圧調節弁がそれぞれ配置され、前記流体供給装置から流体が供給されるラインから並列に分岐した各ライン上に、該第一ユニットと該第二ユニットが配置され、前記第一気液分離装置が前記第二オゾン溶解装置と連結されていることを特徴とするオゾン水製造装置。
  6. 　前記第一オゾン溶解装置の吸込圧力（負圧）と、前記第二オゾン溶解装置の吸込圧力（負圧）の比が、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項５に記載のオゾン水製造装置。
    Ａ／Ｂ≧０．２８　（１）
    Ａ：第一オゾン溶解装置の吸込圧力（ゲージ圧）
    Ｂ：第二オゾン溶解装置の吸込圧力（ゲージ圧）
  7. 　前記第一オゾン溶解装置の吸込圧力（ゲージ圧）が－５ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項６に記載のオゾン水製造装置。
  8. 　前記第一オゾン溶解装置を通過する流体の最大線速度が５．４２ｍ／ｓｅｃ以上、かつ、流体の通過する方向を軸とする軸に対する最大断面積と最小断面積比が、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項５乃至７に記載のオゾン水製造装置。
    Ｃ／Ｄ≧２．２　（２）
    Ｃ： 断面積の最大値
    Ｄ： 断面積の最小値
  9. 　前記オゾン溶解装置が、エジェクタまたはアスピレータであることを特徴とする請求項５乃至８に記載のオゾン水製造装置。
  10. 　前記エジェクタが、縮径部、スロート部、拡径部が連続して形成されていることを特徴とする請求項９に記載のオゾン水製造装置。
  11. 　前記エジェクタが第一入口部と、長手方向に延設された第一通路部とを有し、前記第一入口部から第一通路部にかけて第一入口流路を形成する第一流路形成手段と、
    　第二入口部と、前記第一通路部の周囲を包囲するテーパ面に沿って延設された第二通路部とを有し、前記第二入口部から前記第二通路部にかけて第二入口流路を形成する第二流路形成手段と、
    　細径部と、拡径部と、出口部とを有し、前記細径部から前記拡径部および前記出口部にかけて流路面積が拡大され、かつ、前記細径部の端部において前記第一入口流路および前記第二入口流路にそれぞれ連通する出口流路を形成する第三流路形成手段と、
    　前記第一入口流路および前記第二入口流路の少なくとも一方において旋回流を発生させる旋回流発生手段とを備えることを特徴とする請求項９に記載のオゾン水製造装置。
  12. 　円錐台形状の凹部が形成された本体と、
    　前記凹部に嵌合される凸部が形成されたノズル部材とを備え、
    　前記第一入口流路は、前記ノズル部材の内部に形成され、
    前記第二入口流路は、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面との間、および前記凹部が形成された前記本体の端面と前記凸部が形成された前記ノズル部材の端面との間に形成され、
    　前記出口流路は、前記本体の内部に形成され、
    　前記旋回流発生手段は、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面の少なくとも一方、およびまたは前記本体の端面と前記ノズル部材の端面の少なくとも一方に、周方向に複数設けられた溝部により構成されることを特徴とする請求項１１に記載のオゾン水製造装置。
  13. 前記溝部は、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面の少なくとも一方に設けられ、
    前記凹部および前記凸部は、前記凹部に前記凸部を嵌合させたときに、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面とが互いに同一の傾斜角となり、かつ、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面の少なくとも一部が互いに当接するように構成され、さらに、
    前記溝部は、前記凹部および前記凸部の少なくとも一方の上流側端部から中間部にかけて設けられ、前記中間部の下流側には、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面との間に、流路断面積が一定の流路が形成されていることを特徴とする請求項１２に記載のオゾン水製造装置。
  14. 前記本体は、
    両端部の内周面に雌ねじ部が設けられた円筒部と、該円筒部の側面から突設され、端部に前記第二入口部が設けられた接続部とを有するケーシング部と、
    一端部に前記ケーシング部の一端側の前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部が設けられ、他端部に前記凹部が設けられ、内部に前記出口流路が形成された流路部とを有し、
    前記ノズル部材は、
    前記第一入口流路側の一端部に形成された前記凸部と、
    前記第一入口流路の反対側の他端部に形成され、外周面に前記ケーシング部の他端側の前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部が設けられた円柱部と、
    前記凸部と前記円柱部との間に形成された略円柱形状の中間部とを有し、
    前記中間部の外径は、前記円柱部の外径よりも小さく、かつ、前記中間部に連なる前記凸部の端部の外径よりも小さく、
    前記第二入口流路は、前記凹部の内周面と前記凸部の外周面との間、および前記中間部の周囲に形成されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のオゾン水製造装置。
     
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