WO2013065355A1

WO2013065355A1 - オゾン液生成器及びオゾン液生成方法

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Publication number: WO2013065355A1
Application number: PCT/JP2012/066873
Authority: WO
Inventors: 吉田　陽; 尾崎　正昭; 高橋　理; 渡邊　圭一郎
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2013-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-02
Also published as: JP2013094747A

Abstract

　オゾン液生成器（１００）は、オゾンガスを発生するオゾンガス発生器（１０１）と、オゾンガスと液体とを混合する気液混合器（１０２）と、液体に気体が含有した気体含有液を気体と液体とに分離する気液分離器（１０３）と、気液混合器（１０２）に気体を循環させる気体循環経路（Ａ）と、気液混合器（１０２）に液体を循環させる液体循環経路（Ｂ）と、液体循環経路（Ｂ）に設けられたポンプ（１１３）とを備える。これにより、高濃度のオゾン液を生成することができる。

Description

オゾン液生成器及びオゾン液生成方法

　本発明は、オゾン液生成器及びオゾン液生成方法に関し、特に、液体循環式のオゾン液生成器及びオゾン液生成方法に関する。

　通常、オゾン液生成器には、オゾンガスを発生させるオゾンガス発生器が搭載される。一般的なオゾンガス発生器においては、絶縁物を挟んだ電極間に交流電圧が印加されることで無声放電が発生させられ、これら電極間に大気圧以上の空気または酸素などの気体が通過させられることにより、オゾンガスが発生する。オゾン液生成器においては、発生させたオゾンガスと水などの液体とが気液混合器において混合されることにより、オゾン液が生成される。

　オゾン液生成器は、浄水、洗浄、消臭などの目的に使用されるため、浄水器、トイレ、医療現場などの製品に搭載される場合が多い。そのため、殺菌力や消臭力が強い高濃度のオゾン水を生成することができるオゾン液生成器の開発がなされている。

　例えば、特開２０１０－６４０５９号公報（特許文献１）には、オゾンガス混合機構とガス分離タンクとオゾンガス接触機構とを備えたオゾン水製造装置が開示されている。当該オゾン水製造装置にあっては、オゾンガス混合機構とガス分離タンクとに接続されたオゾン水循環ラインにオゾン水を循環させてその高濃度化が図られていると共に、生成したオゾンガスを有効に利用するため、ガス分離タンクで分離された廃オゾンガスをオゾンガス接触機構に供給し、廃オゾンガスと純水とを混合させて生成したオゾン水をオゾン水循環ラインに供給している。

　ここで、上記オゾンガス接触機構は、フッ素樹脂で形成された膜を有し、膜によって区画された一方の室に純水を、他方の室にオゾンガスをそれぞれ供給してオゾン水を生成している。生成されたオゾン水は、その後、オゾン水循環ラインに供給されることになり、これによりオゾンガスの有効利用を図り、安定したオゾン濃度のオゾン水の提供を可能にしている。

特開２０１０－６４０５９号公報

　しかしながら、上記公報に開示のオゾン水製造装置にあっては、オゾンガス発生器が設けられておらず、オゾン水を混合するオゾンガス混合機構が設けられ、オゾン水製造装置の外部からオゾンガス混合機構にオゾンガスを導入することで、オゾン水を生成させている。また、廃オゾンガスからオゾン水を生成するために、上記オゾン水製造装置にあっては、オゾンガス混合機構を設けることでオゾン水を生成することとしている。このため、２種類のオゾンガス混合手段及び複雑な配管経路を設けることが必要となり、装置の大型化を招くという問題が生じていた。

　また、高濃度のオゾン水の生成を目的として設けられたオゾンガス接触機構には、高濃度のオゾンガスが充満することになるため、高いオゾンガス分解能力を有するオゾンガス処理部を設ける必要があり、さらに装置の大型化招くという問題を抱えていた。

　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易かつ省スペースな構成にて、気液混合器に液体を循環させてオゾン液生成器のオゾンガス発生効率を高めることができ、これにより高濃度のオゾン液の生成が可能とされたオゾン液生成器及びオゾン液生成方法を提供することを目的とする。

　本発明に係るオゾン液生成器は、オゾンガスを発生するオゾンガス発生器と、オゾンガスと液体とを混合する気液混合器と、液体に気体が含有した気体含有液を気体と液体とに分離する気液分離器と、気液混合器に気体を循環させる気体循環経路と、気液混合器に液体を循環させる液体循環経路と、液体循環経路に設けられたポンプとを備えている。

　また、上記本発明に係るオゾン液生成器にあっては、液体が供給される給液口が、上記気液混合器、上記気液分離器及び上記ポンプを備えた上記液体循環経路に設けられていることが好ましく、その場合には、上記液体循環経路において、上記気液混合器、上記気液分離器、上記給液口、上記ポンプの順に液体が循環されるように構成されていることが好ましい。

　また、上記本発明に係るオゾン液生成器にあっては、上記ポンプが、上記給液口から導入される液体の流量に比べて多い流量の液体を圧送することが可能なものであることが好ましい。

　本発明に係るオゾン液生成方法は、オゾンガス発生器と気液混合器と気液分離器とを備えたオゾン液生成器において、気液分離器で分離させたオゾン液を気液混合器に循環させるとともに、気液分離器で分離させたオゾンガスを気液混合器に循環させることにより、オゾン液を生成するものである。

　本発明によれば、簡易かつ省スペースな構成にて、気液混合器に液体を循環させてオゾン液生成器のオゾンガス発生効率を高めることができ、これにより高濃度のオゾン水の生成が可能とされたオゾン液生成器及びオゾン液生成方法とすることができる。

本発明の一実施形態に係るオゾン液生成器の概略図である。本発明の一実施形態に係るオゾン液生成器に具備される気液混合器の模式断面図である。本発明の一実施形態に係るオゾン液生成器に具備される気液分離器の第１構成例を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るオゾン液生成器に具備される気液分離器の第１構成例を示す模式断面図である。本発明の一実施形態に係るオゾン液生成器に具備される気液分離器の第２構成例を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るオゾン液生成器に具備される気液分離器の第２構成例を示す模式断面図である。本発明の一実施形態に係るオゾン液生成器に具備される気液分離器の第３構成例を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るオゾン液生成器に具備される気液分離器の第３構成例を示す模式断面図である。

　以下、本発明の一実施形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、同一のまたは共通する部分については、図中に同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

　本発明の一実施形態について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るオゾン液生成器の概略図である。

　図１のオゾン液生成器１００は、オゾンガスを発生するオゾンガス発生器１０１と、オゾンガスと液体とを混合する気液混合器１０２と、液体に気体が含有した気体含有液を気体と液体とに分離する気液分離器１０３と、気液混合器１０２に気体を循環させる気体循環経路Ａと、気液混合器１０２に液体を循環させる液体循環経路Ｂと、液体循環経路Ｂに設けられ、液体の圧送が可能なポンプ１１３とを備えている。

　ここで、気体含有液は、液体に気体が溶解せずに気体を気泡として含有した液体の状態のものを意味し、「液体」の概念に含まれる用語として使用する。また、気体含有液には、例えば、水にオゾンガスが溶解しきれず混合されたオゾン含有液が含まれる。

　オゾン液生成器１００の気体循環経路Ａは、気液分離器１０３とオゾンガス発生器１０１とを接続する配管ａと、オゾンガス発生器１０１と気液混合器１０２とを接続する配管ｂと、気液混合器１０２と気液分離器１０３とを接続する配管ｃとから構成されており、オゾンガスなどの気体を循環させることにより、オゾンガス発生器１０１にて繰り返しオゾンガスを発生させることで、高濃度のオゾンガスを生成する。

　オゾン液生成器１００の液体循環経路Ｂは、気液混合器１０２の導出口１０８と気液分離器１０３の導入口１０９とに接続された配管ｃと、気液分離器１０３の液体循環口１１１と気液混合器１０２の導入口１０６とに接続された配管ｄとから構成されており、オゾン液などの液体を循環させることにより、気液混合器１０２でオゾン液とオゾンガスとを繰り返し混合させることで、高濃度のオゾン液を生成する。

　生成されたオゾン液は、気液分離器１０３に貯液されるかまたは液体循環経路Ｂにおいて循環されるかのいずれかとなり、その後、洗浄、殺菌、消臭などの用途に利用するため、オゾン液生成器１００の外部へと導出される。なお、オゾン液生成器１００は、様々な製品、例えば、浄水器、トイレ用、医療用などの製品に組み込まれて利用される。

　オゾンガス発生器１０１は、空気または酸素などの気体を導入する配管ａと接続された導入口１０４と、金属などの電極により形成され、導入された空気や酸素を材料にオゾンガスを発生させるオゾンガス発生素子と、オゾンガスを導出する導出口１０５とを備えている。オゾンガス発生器１０１は、導入口１０４より導入された酸素または空気に含まれる酸素からオゾンガスを生成し、導出口１０５からオゾンガスを導出する。また、オゾンガス発生器１０１は、より高密度の酸素や空気などの気体をもとにオゾンガスを生成した場合には、より高濃度のオゾンガスを生成する。これは、オゾンガス発生素子に接触する酸素濃度が上昇し、オゾンガスの発生量が増加することに起因する。

　ここで、オゾンガス発生器１０１としては、導入される空気や酸素などの気体からオゾンガスを生成する構成であれば、他の一般的なオゾンガス発生器を用いることもできる。

　気液混合器１０２は、水などの液体を導入する導入口１０６と、配管ｂに接続され、オゾンガスや空気などの気体を導入する導入口１０７と、配管ｃに接続され、気体と液体とを混合した気液混合体を導出する導出口１０８とを備えている。導入口１０６から導入された水などの液体は、導入口１０７から導入された空気やオゾンガスなどの気体と混合され、導出口１０８からオゾン液などの気液混合体として導出される。

　ここで、気液混合体は、液体に気体が溶解した液体、または、液体に気体が気泡として含有された気体含有液が混合された状態のものを意味し、「液体」の概念に含まれる用語として使用する。また、オゾン液は、液体にオゾンガスが溶け込んだオゾン溶液、または、液体にオゾンガスが気泡として混合されるオゾン含有液が含まれる用語として使用する。また、混合される液体には、水や農耕用の溶媒として利用される栽培養液や医療用の溶媒として利用される溶液など、オゾンガスを混合させる溶液が含まれる。

　なお、気液混合器１０２は、より高密度の気体が導入されてこれが液体と混合される場合において、より高い気液混合率にて混合される。これは、例えば気液混合器にて水とオゾンガスとが混合される場合に、水と接触するオゾンガスのオゾン濃度が上昇するため、より効率的に溶解できることに起因する。

　ここで、気液混合器１０２の一構成例の詳細について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るオゾン液生成器に具備されるベンチュリー型の気液混合器の模式断面図である。

　ベンチュリー型の気液混合器１０２（ａ）は、液体が導入される導入口１０６と、導入口１０６と連通した導入経路２１と、導入経路２１に連通し、導入経路２１に比べて小さな径を有する連通経路２２と、連通経路２２と連通し、連通経路２２に比べて大きな径を有する導出経路２３と、導出経路２３に連通された導出口１０８とを備え、導出口１０８からは液体が導出される。

　また、連通経路２２は、経路の途中に開設して設けられた導入口１０７を備え、配管ｂを介してオゾンガス発生器１０１と接続されている。ここで、開設とは、配管の側面に穴などを設けることを意味し、穴として配管に開設された開設口は、他の配管と連通させて接続させることが可能である。なお、穴の形状は、丸、楕円、多角形など適宜、自由に設計して構わない。

　導入口１０６から液体を導入することで導入経路２１を通り、連通経路２２に到達した液体は、導入経路２１に比べ細い管に導入されることになるため、ベルヌーイの定理に知られるように、流速が増加し静圧が減少する。この結果、流動する液体の静圧は負圧になり、配管ｂを介して連通経路２２に向かって気体が自吸される。その後、導入された気体と液体とが混合され、導出経路２３と連通された導出口１０８から気液混合体として導出される。例えば、オゾンガス発生器１０１により発生させたオゾンガスを導入口１０７から導入し、水を導入口１０６から導入させる場合には、水とオゾンガスとが混合されてオゾン水が生成される。なお、ここでは、気液混合器の一構成例として、図２のベンチュリー型の気液混合器１０２（ａ）を用いた場合について説明したが、他の構成の気液混合器を用いても構わない。

　次に、図１の気液分離器について説明する。気液分離器１０３は、導入された気体を含有する気体含有液を気体と液体とに分離させることが可能であり、例えば一定量の液体を貯液することが可能な密封可能な容器などにて構成されている。気液分離器１０３は、配管ｃに接続され、液体を導入する導入口１０９と、オゾン液生成器１００の外部へ水やオゾン液などの液体を導出する液体導出口１１０と、配管ｄに接続され、水やオゾン液などの液体を循環させるための液体循環口１１１と、配管ａに接続され、気体を導出する気体導出口１１２とを備えている。

　気液分離器１０３においては、気体を含有した液体が導入口１０９から導入されると、気液分離器１０３の下層において比重の重い液体が貯液され、液体導出口１１０または液体循環口１１１からこれが導出される。また、気液分離器１０３の上層においては、液体に含有されていた比重の軽い空気やオゾンガスなどの気体が貯蔵され、気体導出口１１２からこれが導出される。このため、気液分離器１０３によって、気体が含有された液体を気体と液体とに分離することが可能となる。例えば、オゾンガスが含有されたオゾン液が気液分離器１０３の導入口１０９から導入される場合には、オゾン液に気泡として含まれていたオゾンガスや空気などの気体が分離され、これが気液分離器１０３の上層において貯蔵され、気液分離器１０３の下層にオゾンガスが溶解したオゾン溶液が貯液される。

　なお、気液分離器１０３の貯液許容量は、オゾン液生成器１００の用途に応じて適宜変更が可能である。また、気液分離器１０３としては、気体含有液を気体と液体とに分離できる構成であれば、他の構成を有した一般的な気液分離器を用いても構わない。

　次に、上述した気液分離器１０３の第１構成例について、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、本一実施形態に係るオゾン液生成器に具備される気液分離器の第１構成例を示す斜視図及び模式断面図である。

　図３Ａ及び図３Ｂの気液分離器１０３（ａ）は、水やオゾン液などの液体を貯蔵する容器部３１と、液体を導入する導入口１０９と、オゾン液生成器１００の外部へ水やオゾン液などの液体を導出する液体導出口１１０と、水やオゾン液などの液体を循環させるための液体循環口１１１と、気体を循環させるための気体導出口１１２とを備えている。

　ここで、導入口１０９、液体導出口１１０、液体循環口１１１及び気体導出口１１２の配置位置は、特に限定されるものではないが、効率的な気液分離処理を実現するため、導入口１０９は、容器部３１の中層部または下層部に設けられ、液体導出口１１０は、容器部３１の中層部に設けられ、気体導出口１１２は、容器部３１の上層部に設けられ、液体循環口１１１は、容器部３１の下層部に設けられている。すなわち、液体導出口１１０及び液体循環口１１１は、いずれも気体導出口１１２に比べて下層側に設けられている。

　次に、上述した気液分離器１０３の第２構成例について、図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、本一実施形態に係るオゾン液生成器に具備される気液分離器の第２構成例を示す斜視図及び模式断面図である。

　図４Ａ及び図４Ｂの気液分離器１０３（ｂ）は、図３Ａ及び図３Ｂに示した気液分離器１０３（ａ）の容器部３１内に流動抑制手段を設けたものであり、これにより気液分離処理のさらなる効率化が図られたものである。

　図４Ａ及び図４Ｂの気液分離器１０３（ｂ）は、外壁４１に囲まれた密封可能な容器部１１６を有しており、容器部１１６に液体を導入する導入口１０９と、オゾン液などの液体を導出する液体導出口１１０と、液体を循環させるための液体循環口１１１と、気体を循環させるための気体導出口１１２と、流動抑制板４２とを備えている。

　流動抑制板４２は、容器部１１６の底面上に配置され、導入口１０９から導入された液体の流動を抑制する流動抑制手段としての役割を担う。なお、図４Ａ及び図４Ｂでは、長方体状の流動抑制板４２を用いた場合を示しているが、導入される液体の流動を抑制することができれば、多角柱状や多角錐状、円弧状の壁など、他の形状の流動抑制板を用いても構わない。また、流動抑制板４２は、これを容器部１１６の周囲に接触させることで水の流れをせき止めてもよく、液体に抵抗を与え流速を抑制することができるものであれば、どのように構成されていてもよい。

　気液分離器１０３（ｂ）においては、導入口１０９から導入された液体が流動抑制板４２に衝突し、液体の流動速度が抑制された後に液体導出口１１０または液体循環口１１１から導出される。このため、導入された液体は、一定時間にわたって気液分離器１０３（ｂ）の内部に滞留することになるため、オゾン液に含まれるオゾンガスなどの気体の気液分離処理をより効果的に行うことが可能となる。

　例えば、図３Ａ及び図３Ｂの気液分離器１０３（ａ）の導入口１０９から気泡が含まれた液体を導入させ、液体導出口１１０または液体循環口１１１から液体を導出させる場合、気液分離器１０３（ａ）に導入された気泡が含まれた液体は、導入口１０９から液体導出口１１０または液体循環口１１１へ高速にこれが流動してしまい、液体に含まれる気泡が十分に気液分離されないまま、液体循環口１１１からこれが導出してしまうことがある。このため、本第２構成例の如く、気液分離器１０３（ｂ）内で液体の流動速度を抑え、気液分離処理の効率を向上させることが効果的である。

　なお、液体導出口１１０及び液体循環口１１１の配置位置は、特に限定されるものではなく、貯液許容量に応じて、適宜変更することができる。例えば、貯液許容量を増加させる場合には、液体導出口１１０をより高い位置に配置し、貯液許容量を減少させる場合には、液体導出口１１０をより低い位置に配置すればよい。

　次に、上述した気液分離器１０３の第３構成例について、図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、本一実施形態に係るオゾン液生成器に具備される気液分離器の第３構成例を示す斜視図及び模式断面図である。

　図５Ａ及び図５Ｂの気液分離器１０３（ｃ）は、外壁５１に囲まれた液体や気体を貯蔵する容器部１１６を有しており、容器部１１６に液体を導入する導入口１０９と、オゾン液などの液体を導出する液体導出口１１０と、液体を循環させるための液体循環口１１１と、気体を循環させるための気体導出口１１２とを備えている。

　容器部１１６は、導入口１０９と連通し、内壁５２により形成された内水筒５３と、外壁５１及び内壁５２の間に形成され、液体を貯液可能な外水筒５４とを備えた２重管構造として構成されている。液体導出口１１０及び液体循環口１１１は、内壁５２により形成される壁の高さよりも重力方向に対して低い位置に設けられている。ここで、液体導出口１１０及び液体循環口１１１は、効率的に液体を導出させるために、容器部１１６の底面近傍の位置に設けられている。なお、液体導出口１１０及び液体循環口１１１の配置位置は、特に限定されるものではなく、貯液許容量に応じて、適宜変更することができる。例えば、貯液許容量を増加させる場合には、液体導出口１１０をより高い位置に配置し、貯液許容量を減少させる場合には、液体導出口１１０をより低い位置に配置してもよい。

　導入口１０９から導入された液体は、容器部１１６の内水筒５３に貯液され、やがて貯液された液体の水位が内壁５２の壁の高さを超えて溢れ出すと、これが外水筒５４に貯液されることとなる。その後、外水筒５４に貯液された液体は、液体導出口１１０または液体循環口１１１から導出される。このため、気液分離器１０３（ｃ）においては、容器部１１６の下層に液体が貯液され、容器部１１６の上層に気体が貯蔵されることとなる。この結果、気液分離器１０３（ｃ）は、導入口１０９から導入させた液体の流れを内壁５２に衝突させることでさえぎり、内水筒５３に貯液させた後に、液体導出口１１０または液体循環口１１１から導出させるものとなるため、オゾン液に含まれるオゾンガスなどの気体の気液分離処理をより効果的に行うことが可能となる。

　なお、図５Ａ及び図５Ｂでは、液体導出口１１０または液体循環口１１１を気液分離器１０３（ｃ）の底面近傍に設けているが、オゾン液を外水筒５４に貯液できるように、外水筒５４の底面と内壁５２の上部との間に位置する外壁５１に液体導出口１１０及び液体循環口１１１を設けても構わない。

　また、図５Ａ及び図５Ｂでは、二重管構造に構成された気液分離器１０３（ｃ）について説明したが、これを円筒形状として構成する必要はなく、多角形状等の二重構造にしてもよく、気体と液体とを分離することが可能な構成であれば、他の構成を用いても構わない。

　次に、図１を参照して、オゾン液生成器１００に具備される各構成要素について説明する。

　液体循環経路Ｂは、気液分離器の液体循環口１１１と気液混合器１０２の導入口１０６とを接続する配管ｄと、気液混合器１０２と気液分離器１０３とを接続する配管ｃとから形成され、オゾン液などの液体を循環させ、気液混合器１０２でオゾン液とオゾンガスとを繰り返し混合させることで、高濃度のオゾン液を生成する。

　配管ｄには、オゾン液生成器１００へ液体の供給が可能な給液口としての給水口１１４が設けられており、当該給水口１１４を介して配管ｄに配管ｅが接続されている。配管ｅは、一端が配管ｄに接続され、他端がオゾン液生成器１００の外部から当該オゾン液生成器１００に液体が供給される外部口１１５として構成されている。また、配管ｅには、開閉弁Ｖが設けられており、これにより給水口１１４からオゾン液生成器１００に導入される液体の導入量が制御可能とされており、液体をオゾン液生成器１００に給水する給水手段としての役割を担っている。

　また、配管ｄには、ポンプ１１３が設けられている。ポンプ１１３は、加圧ポンプなどにて構成され、配管ｄ内の液体を圧送する。また、ポンプ１１３は、配管ｄの給水口１１４と気液混合器１０２の導入口１０６との間に設けられることが好ましい。

　例えば、気液混合器１０２と気液分離器１０３との間の配管ｃにポンプを設けることとした場合には、気液混合器１０２による気体と液体との混合時に生じた気泡が当該ポンプに入ることとなるため、ポンプにエア噛みが生じてしまい、ポンプの吐出能力が低下してしまうことになる。その結果、液体の循環流量が低下することになり、気液混合率が低下してしまうこととなる。

　これに対し、上記のように、ポンプ１１３を配管ｄの給水口１１４と気液混合器１０２の導入口１０６との間に設けることとした場合には、給水口１１４から導入された液体が液体循環経路Ｂを逆流することなく循環するばかりでなく、気液分離器１０３において気液分離された後の液体のみがポンプ１１３に入ることになるため、ポンプ１１３にエア噛みが生じないこととなる。その結果、ポンプ１１３の圧送能力の低下が防止でき、気液混合率を維持することが可能となる。

　また、ポンプ１１３としては、給水口１１４を介して導入される液体の流量に比べて、より多い流量を圧送できる能力を有するポンプを使用することが良い。そのようにすれば、給水口１１４からオゾン液生成器１００へ導入された液体が、気液分離器１０３の液体循環口１１１へ逆流することなく、気液混合器１０２の導入口１０６から気液混合器１０２に導入されることとなる。なお、ポンプ１１３としては、加圧ポンプに限られず、液体を圧送することが可能な他のポンプを用いてもよい。

　次に、本一実施形態に係るオゾン液生成器１００の動作について、図１を参照して説明する。

　オゾン液生成器１００によるオゾン液の生成時においては、開閉弁Ｖが開かれ、オゾンガス発生器１０１が動作させられ、ポンプ１１３によって導入口１０６から液体が気液混合器１０２へと導入される。

　気液混合器１０２の導入口１０６から導入された液体は、もう一方の導入口１０７から導入されたオゾンガスと混合され、オゾン液が生成される。ここで、導入口１０７から導入されるオゾンガスは、オゾンガス発生器１０１により生成されたものである。生成されたオゾン液は、その後、配管ｃを介して、気液分離器１０３に導入されて貯液される。ここで、オゾン液には、液体にオゾンガスが溶け込んだオゾン溶液や液体にオゾンガスが気泡として含有されるオゾン含有液が含まれているため、気液分離器１０３の下層にオゾン溶液が貯液され、上層にオゾンガスや空気などを含む気体が貯蔵される。このため、気液分離器１０３においては、オゾンガスや空気などを含む気体とオゾン溶液を含む液体とに気液分離することが可能となる。

　分離されたオゾンガスや空気を含む気体は、気液分離器１０３の気体導出口１１２から導出され、配管ａを介して、オゾンガス発生器１０１に導入され、オゾンガス発生器１０１において、オゾンガスを含有する気体を原料にオゾンガスが発生させられる。このため、空気や酸素を原料に発生した場合に比べ、より高濃度のオゾンガスの生成が可能となる。

　また、気体循環経路Ａ内の気体は、気液分離器１０３に貯液された液体と気液混合器１０２の液体とにより閉じ込められたいわゆる密封状態になっているため、水圧の影響を受けて圧縮された加圧状態となる。このため、オゾンガス発生器１０１または気液混合器１０２に高密度の気体を導入することが可能となるため、オゾンガス発生器１０１により高密度の気体に基づく、より高濃度のオゾンガスが発生させられ、気液混合器１０２により高密度のオゾンガスに基づく、効率的な気液混合効果が得られることになり、飛躍的に高い濃度のオゾン液を生成することが可能となる。

　ここで、密封状態には、物理的に密封された空間だけではなく、気体が液体により閉じ込められた空間も含まれる意味として使用する。例えば、オゾン液生成器１００の気体循環経路Ａに気体を封止することができれば、常時、液体導出口１１０または液体循環口１１１から液体が導出されていても密封状態として表現する。

　その後、生成されたオゾンガスは、再び気液混合器１０２に導入され、気体循環経路Ａにて循環することになる。すなわち、生成されたオゾンガスは、気液混合器１０２、配管ｃ、気液分離器１０３、配管ａ、オゾンガス発生器１０１、配管ｂ、気液混合器１０２、配管ｃ、気液分離器１０３、・・・の順で繰り返し循環することになる。この結果、オゾンガス発生器１０１は、水に溶けきれず、気液分離されたオゾンガスを含有する気体をもとに、これを循環させてオゾン液を生成することになるため、より高濃度のオゾン液が生成されることとなる。

　一方、気液分離器１０３により気液分離されたオゾン液は、気液分離器１０３の下方に設けられた液体循環口１１１から導出され、配管ｄを介して循環されて再び気液混合器１０２に導入され、これにより液体循環経路Ｂにて循環することになる。すなわち、気液分離されたオゾン液は、気液分離器１０３、配管ｄ、気液混合器１０２、配管ｃ、気液分離器１０３、配管ｄ、気液混合器１０２、・・・の順で繰り返し循環することになる。この結果、気液分離器１０３に貯液されたオゾン液または液体循環経路Ｂを循環するオゾン液は、気液混合器１０２に繰り返し循環されることになるため、混合効率が向上し、より高濃度のオゾン液が生成されることとなる。

　ここで、給水口１１４を介して配管ｄに導入された液体は、気液分離器１０３の液体循環口１１１へ逆流することなく、気液混合器１０２の導入口１０６から気液混合器１０２に導入されることとなる。一方、気液分離器１０３に貯液されたオゾン液は、これが一定の水位を超えた場合に、液体導出口１１０から導出されることとなる。なお、貯液されるオゾン液の液量は、気液分離器１０３に設けられる液体導出口１１０の高低を変えることなどにより、調整することができる。

　オゾン液生成器１００の停止時においては、オゾンガス発生器１０１が停止され、開閉弁Ｖが閉じられる。

　今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではなく、請求の範囲に記載した範囲内で種々の変更が可能であり、上記実施形態において開示したそれぞれの技術的手段を適宜組み合わせることで得られるものについても、本発明の技術的範囲に含まれる。すなわち、本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。

　１００　オゾン液生成器、１０１　オゾンガス発生器、１０２，１０２（ａ）　気液混合器、１０３，１０３（ａ），１０３（ｂ），１０３（ｃ）　気液分離器、１０４　オゾンガス発生器の導入口、１０５　オゾンガス発生器の導出口、１０６　気液混合器の導入口、１０７　気液混合器の導入口、１０８　気液混合器の導出口、１０９　気液分離器の導入口、１１０　気液分離器の液体導出口、１１１　気液分離器の液体循環口、１１２　気液分離器の気体導出口、１１３　ポンプ、１１４　給水口、１１５　外部口、１１６　容器部、Ａ　気体循環経路、Ｂ　液体循環経路、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ　配管、Ｖ　開閉弁。

Claims

　オゾンガスを発生するオゾンガス発生器（１０１）と、
　前記オゾンガスと液体とを混合する気液混合器（１０２）と、
　液体に気体が含有した気体含有液を気体と液体とに分離する気液分離器（１０３）と、
　前記気液混合器（１０２）に気体を循環させる気体循環経路（Ａ）と、
　前記気液混合器（１０２）に液体を循環させる液体循環経路（Ｂ）と、
　前記液体循環経路（Ｂ）に設けられたポンプ（１１３）とを備えた、オゾン液生成器。
　液体が供給される給液口（１１４）が、前記気液混合器（１０２）、前記気液分離器（１０３）及び前記ポンプ（１１３）を備えた前記液体循環経路（Ｂ）に設けられ、
　前記液体循環経路（Ｂ）において、前記気液混合器（１０２）、前記気液分離器（１０３）、前記給液口（１１４）、前記ポンプ（１１３）の順に液体が循環されるように構成されている、請求項１に記載のオゾン液生成器。
　前記ポンプ（１１３）が、前記給液口（１１３）から導入される液体の流量に比べて多い流量の液体を圧送することが可能なものである、請求項２に記載のオゾン液生成器。
　オゾンガス発生器（１０１）と気液混合器（１０２）と気液分離器（１０３）とを備えたオゾン液生成器（１００）におけるオゾン液の生成方法であって、
　前記気液分離器（１０３）で分離させたオゾン液を前記気液混合器（１０２）に循環させるとともに、前記気液分離器（１０３）で分離させたオゾンガスを前記気液混合器（１０２）に循環させることにより、オゾン液を生成することを特徴とする、オゾン液生成方法。