JP5574877B2 - オゾン水生成装置 - Google Patents
オゾン水生成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5574877B2 JP5574877B2 JP2010181254A JP2010181254A JP5574877B2 JP 5574877 B2 JP5574877 B2 JP 5574877B2 JP 2010181254 A JP2010181254 A JP 2010181254A JP 2010181254 A JP2010181254 A JP 2010181254A JP 5574877 B2 JP5574877 B2 JP 5574877B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- ozone water
- ozone
- solenoid valve
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
このようなオゾン水の製法として、陽イオン交換膜の一方の面に陽極電極を圧接させ、他方の面に陰極電極を圧接してなる触媒電極の電解面に原料水を直接接触させて、水の電気分解によりオゾン水を生成させる直接電解法を利用したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
直接電解法を利用したオゾン水生成装置は、立ち上がりや、立ち下りの応答性が極めて良いため、原料水を少量ずつオゾン水にしながら繰り返して使用することができるという特徴を持っている。
また、精製水からオゾン水を生成する場合、精製水は導電率が低いため、オゾンを生成する電気分解反応が十分に促進されないため、陰極電極側に電解液を使用して水素イオンが陽極電極側から陰極電極側へ移動するのを助けている。
しかし、このように陰極電極側に電解液を使用する方式では、停止中に電解液中の成分が固体電解質膜中を浸潤して陽極電極側に析出して陽極電極側を汚染するという問題がある。このままの状態でオゾン水を生成すると、装置の運転初期の段階においては装置停止中に固体電解質膜中を浸潤した電解液成分がオゾン水とともに吐水されてオゾン水を汚染してしまう。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、オゾン水の汚染を防止して、純度の高いオゾン水を得ることができるオゾン水生成装置を提供することを目的としている。
前記陽極電極に原料水を供給し、陰極電極に陰極水を供給するとともに前記陽極電極と前記陰極電極との間に直流電圧を印加することによってオゾン水を生成するオゾン水生成装置において、
前記陽極電極側に、原料水又は生成されたオゾン水を外部に流出する陽極側流出部が設けられ、
前記陽極側流出部に3方向電磁弁が設けられており、
前記3方向電磁弁の出口の一方がオゾン水を吐出する吐水ラインに繋がれ、
前記3方向電磁弁の出口の他方が排水ラインに繋がれ、
前記3方向電磁弁の通電がONの状態で、前記吐水ラインが閉鎖され、前記排水ラインが開放され、
前記3方向電磁弁の通電がOFFの状態で、前記吐水ラインが開放され、前記排水ラインが閉鎖され、
運転開始とともに前記触媒電極に通水された原料水を、運転開始直後に生成されたオゾン水の濃度が生成したいオゾン水の濃度の半分に達するまで、前記3方向電磁弁の通電をONとし、運転開始直後に生成された低濃度のオゾン水とともに前記排水ラインから排水し、運転開始直後に生成されたオゾン水の濃度が生成したいオゾン水の濃度の半分に達したら、前記3方向電磁弁の通電をOFFとし、前記吐水ラインから吐水することを特徴とする。
また、原料水として精製水を使用する場合、精製水は導電率が低いのでオゾンを生成する電気分解反応が十分促進されないことから、陰極電極側に陰極水として電解液を使用して水素イオンが陽極電極側から陰極電極側へ移動するのを促進している。このように陰極電極側に電解液を使用する方式では、装置の停止中に電解液中の成分が陽イオン交換膜中を浸潤して陽極電極側に析出して陽極電極側を汚染することがあり、このままの状態でオゾン水を生成すると運転初期の段階において装置停止中に陽イオン交換膜中を浸潤した電解液成分がオゾン水とともに吐水されてオゾン水を汚染することになる。しかし、本発明のように運転開始とともに原料水を、運転開始直後に生成されたオゾン水の濃度が生成したいオゾン水の濃度の半分に達するまで排水することにより、このようなオゾン水の汚染を確実に防止することができる。
また、陰極電極側に陰極水として電解液を使用する場合には、装置の停止中に陽イオン交換膜中を浸潤して陽極電極側に析出した電解液の成分がオゾン水とともに吐水されてオゾン水を汚染するが、このような場合も、運転開始直後の汚染物質を含む可能性のある低濃度のオゾン水を排水することによって、吐水されるオゾン水を常に純度の高いオゾン水とすることができる。
[第1の実施形態]
図1は、オゾン水生成装置100の概略を模式的に示した縦断面図である。
オゾン水生成装置100は、原料水及び陰極水が流入されるケーシング1内に触媒電極2を配置して構成したものである。そして、触媒電極2に直流電圧を印加することによって陽極電極22側にオゾン気泡を発生させて、そのオゾン気泡を水に溶解させることによりオゾン水を生成する装置である。
原料水としては、遊離塩素を含まない脱塩素水や精製水、水道水等を使用することができる。
陰極水としては、例えば食塩水、塩化カリウム溶液、塩化カルシウム溶液などの電解液を使用することができる。
ケーシング1は、上下に長尺でその上下両端が閉塞された直方体状をなしている。ケーシング1の下面に、ケーシング1内に原料水、陰極水を流入するための流入路11a,1
1bが設けられ、ケーシング1の上面に、生成された陽極電極22側のオゾン水並びに陰極電極23側の陰極水を流出するための流出路12a,12bが設けられている。
吐出圧の小型ポンプや、水道栓に連結されている。また、陽極電極22側の流出路12a
は、3方向電磁弁3に接続されている。
3方向電磁弁3には、陽極電極22側の流出路12aが繋がれ、3方向電磁弁3の2つの出口のうち一方がオゾン水を吐出する吐水ライン31(図1(a)参照)に繋がれ、他方が排水ライン32(図1(b)参照)に繋がれている。吐水ライン31は、ケーシング1内で生成されたオゾン水を貯留するタンク(図示しない)やオゾン水を噴出させるノズル等(図示しない)に繋がれている。
3方向電磁弁3は、一方の出口が電気を通して通路をあけるタイプ(電気がきていない
場合は閉じているのでnomal close(NC)と言う)、他方の出口が電気を通して通路を閉じ
るタイプ(電気がきていない場合は開いているのでnomal open(NO)と言う)となってい
る。つまり、3方向電磁弁3は、通電がONの状態(励磁時)で吐水ライン31が閉鎖さ
れ(NO)、排水ライン32が開放される(NC)。一方、通電がOFFの状態(消磁時)
で、吐水ライン31が開放され(NO)、排水ライン32が閉鎖される(NC)。
そして、オゾン生成装置100の運転開始とともに3方向電磁弁3の通電をONとすると、図1(b)に示すように、一定時間、吐水ライン31を閉鎖して排水ライン32を開放し、触媒電極2に通水された原料水を又は初期の低濃度オゾン水を排水ラインから排水する。一定時間排水した後、3方向電磁弁3の通電をOFFとする。これによって、図1(a)に示すように、排水ライン32を閉鎖して吐水ライン31を開放し、所定濃度に達したオゾン水を吐水ライン31から吐出するようになっている。
図2は、オゾン水生成装置100を起動した直後のオゾン水濃度の立ち上がり(時間的変化)を示したグラフである。このグラフから明らかなように、起動した直後の1〜5秒間は、低濃度のオゾン水であることが認められる。
なお、低濃度のオゾン水とは、生成したいオゾン水の濃度の半分以下程度のオゾン水を言うものとする。したがって、生成したいオゾン水の濃度(所定濃度)の半分の濃度を超えると、3方向電磁弁3の通電をONからOFFに切り替えるように制御されている。
また、二つの流入路11a,11bの間のケーシング1の内壁面には、後述する陽イオン交換膜21の上端部が挿入される挿入孔13が形成され、二つの流出路12a,12bの間のケーシング1の内壁面にも、陽イオン交換膜21の下端部が挿入される挿入孔14が形成されている。
ケーシング1内には、流入路11a,11bから原料水が流入し、流入路11a,11bから流出路12a,12bへと水流が発生している。
また、陽極電極22と陰極電極23との間には、電源装置(図示しない)の出力端24が電気的に連結され、直流電圧が印加されるように構成されている。すなわち、陽極電極22及び陰極電極23は、各電極22,23に導線を介して電源装置に連結されている。印加する直流電圧は、例えば6〜24ボルトが好ましい。
電源装置のON/OFFの動作に伴って、3方向電磁弁3の通電もON/OFFされるようになっている。具体的には、電源装置をONにすると、オゾン水生成装置100の初期運転時には3方向電磁弁3の通電をONとし(図1(b)参照)、一定時間経過後、通常運転時には3方向電磁弁3の通電をOFFとし(図1(a)参照)、オゾン水生成装置100の停止時には3方向電磁弁3の通電を引き続きOFFとする(図1(a)参照)。
また、陰極電極23も陽極電極22と同様にグレーチング状とすることが好ましく、特に、陰極電極部23は陽極電極22よりも目の粗さが粗くなるように形成されていることが好ましい。
以上の陽イオン交換膜21、陽極電極22及び陰極電極23は平板状に形成されて触媒電極2とされている。触媒電極2はケーシング1内の保持板15,16で圧接保持されている。
まず、電源装置がONとされてオゾン水生成装置100が運転開始すると、図1(b)に示すように、3方向電磁弁3の吐水ライン31が閉鎖され排水ライン32が開放される。
その後、陽極電極22側の流入路11aから原料水(水道水あるいは精製水など)をケーシング1内に流入させるとともに、食塩水などの電解液を陰極電極23側の流入路11bからケーシング1内に流入させる。そして、これら原料水及び陰極水を、陽極電極22、陰極電極23の各面に連続接触させる。同時に、電源装置を駆動させることによって陽極電極22及び陰極電極23間に所定の電圧を印加する。この通電により原料水が電気分解されて、原料水中の水素が陽極電極22側から陽イオン交換膜21中を通過して陰極電極23側へと加速して移動する。その結果、陽極電極22側にはオゾン気泡が発生し、陰極電極23側には水素気泡が発生する。
このようにしてオゾン水が生成されるが、運転開始から一定時間は、オゾン水のオゾン濃度が低濃度であるので、流出路12a及び3方向電磁弁3を介して排水ライン32から排水される。そして、一定時間経過後に(所定濃度に達したら)、図1(a)に示すように、排水ライン32が閉鎖され、吐水ライン31が開放されるので、オゾン水は吐水ライン31からオゾン水貯留タンク等に貯留される。
その後、3方向電磁弁3の通電がOFFの状態のまま、系内のオゾン水は自然に、吐水ライン31から吐水されて、最終的に停止する。
に排出される。排出された陰極水は循環経路25内を流通して、タンク27内に一時貯留される。このとき冷却器271によって冷却された後、さらにポンプ26によって再び陰極電極23側の流入路11bからケーシング1内の陰極電極23側に供給され、順次、陰極水は循環する。
また、原料水として精製水を使用する場合、精製水は導電率が低いのでオゾンを生成する電気分解反応が十分促進されないことから、陰極電極23側に陰極水として電解液を使用して水素イオンが陽極電極22側から陰極電極23側へ移動するのを促進している。このように陰極電極23側に電解液を使用する方式では、装置100の停止中に電解液中の成分が陽イオン交換膜21中を浸潤して陽極電極22側に析出して陽極電極22側を汚染することがあり、このままの状態でオゾン水を生成すると運転初期の段階において装置100の停止中に陽イオン交換膜21中を浸潤した電解液成分がオゾン水とともに吐水されてオゾン水を汚染することになる。しかし、本発明のように運転開始とともに原料水を一定時間排水することにより、このようなオゾン水の汚染を確実に防止することができる。
さらに、運転開始直後の立ち上がり時に生成された低濃度のオゾン水が排水されるので、吐水されるオゾン水は常に一定以上の濃度を保つことができる。
また、陰極電極23側に陰極水として電解液を使用する場合には、装置100の停止中に陽イオン交換膜21中を浸潤して陽極電極22側に析出した電解液の成分がオゾン水とともに吐水されてオゾン水を汚染するが、このような場合も、運転開始直後の汚染物質を含む可能性のある低濃度のオゾン水を排水することによって、吐水されるオゾン水を常に純度の高いオゾン水とすることができる。
3 3方向電磁弁
12a 流出路(陽極側流出部)
21 陽イオン交換膜
22 陽極電極
23 陰極電極
31 吐水ライン
32 排水ライン
100 オゾン水生成装置
Claims (1)
- 陽極電極と陰極電極との間に陽イオン交換膜が狭持されてなる触媒電極を備え、
前記陽極電極に原料水を供給し、陰極電極に陰極水を供給するとともに前記陽極電極と前記陰極電極との間に直流電圧を印加することによってオゾン水を生成するオゾン水生成装置において、
前記陽極電極側に、原料水又は生成されたオゾン水を外部に流出する陽極側流出部が設けられ、
前記陽極側流出部に3方向電磁弁が設けられており、
前記3方向電磁弁の出口の一方がオゾン水を吐出する吐水ラインに繋がれ、
前記3方向電磁弁の出口の他方が排水ラインに繋がれ、
前記3方向電磁弁の通電がONの状態で、前記吐水ラインが閉鎖され、前記排水ラインが開放され、
前記3方向電磁弁の通電がOFFの状態で、前記吐水ラインが開放され、前記排水ラインが閉鎖され、
運転開始とともに前記触媒電極に通水された原料水を、運転開始直後に生成されたオゾン水の濃度が生成したいオゾン水の濃度の半分に達するまで、前記3方向電磁弁の通電をONとし、運転開始直後に生成された低濃度のオゾン水とともに前記排水ラインから排水し、運転開始直後に生成されたオゾン水の濃度が生成したいオゾン水の濃度の半分に達したら、前記3方向電磁弁の通電をOFFとし、前記吐水ラインから吐水することを特徴とするオゾン水生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010181254A JP5574877B2 (ja) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | オゾン水生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010181254A JP5574877B2 (ja) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | オゾン水生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012041572A JP2012041572A (ja) | 2012-03-01 |
| JP5574877B2 true JP5574877B2 (ja) | 2014-08-20 |
Family
ID=45898212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010181254A Expired - Fee Related JP5574877B2 (ja) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | オゾン水生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5574877B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018205254A1 (zh) * | 2017-05-12 | 2018-11-15 | 广州市德百顺电气科技有限公司 | 一种臭氧发生器喷头 |
| US11382995B2 (en) | 2020-07-24 | 2022-07-12 | 3Oe Scientific, LLC | Hand sanitizing aqueous ozone spray chamber |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014203372A1 (de) * | 2014-02-25 | 2015-08-27 | Condias Gmbh | Elektrodenanordnung für eine elektrochemische Behandlung einer Flüssigkeit |
| 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 |
| JP5791841B1 (ja) * | 2015-04-17 | 2015-10-07 | 日科ミクロン株式会社 | オゾン水製造装置 |
| JP6937005B2 (ja) * | 2016-11-11 | 2021-09-22 | 学校法人 工学院大学 | 水電解装置、機能水の製造方法 |
| JP6628160B2 (ja) * | 2018-05-25 | 2020-01-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解水生成システム |
| TW202321516A (zh) * | 2018-05-25 | 2023-06-01 | 日商松下知識產權經營股份有限公司 | 電解水生成系統 |
| JP6614538B2 (ja) * | 2018-05-25 | 2019-12-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解水生成装置 |
| JP6628159B2 (ja) * | 2018-05-25 | 2020-01-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解水生成装置および電解水生成システム |
| JP6796816B2 (ja) * | 2019-10-17 | 2020-12-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解水生成装置および電解水生成システム |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10235358A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-08 | Japan Organo Co Ltd | 電解水製造装置及び電解水製造方法 |
| JP3405707B2 (ja) * | 2000-03-07 | 2003-05-12 | 神鋼プラント建設株式会社 | オゾン水濃度連続測定方法及びその装置並びに電解式オゾン水製造装置における運転制御方法及び装置 |
| JP4394941B2 (ja) * | 2003-12-22 | 2010-01-06 | 株式会社Ihiシバウラ | 電解式オゾナイザ |
| JP4232027B2 (ja) * | 2004-03-01 | 2009-03-04 | 株式会社ササクラ | オゾン発生装置 |
| JP4909648B2 (ja) * | 2006-06-06 | 2012-04-04 | クロリンエンジニアズ株式会社 | 循環型オゾン水製造装置及び該装置の運転方法 |
-
2010
- 2010-08-13 JP JP2010181254A patent/JP5574877B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018205254A1 (zh) * | 2017-05-12 | 2018-11-15 | 广州市德百顺电气科技有限公司 | 一种臭氧发生器喷头 |
| US11382995B2 (en) | 2020-07-24 | 2022-07-12 | 3Oe Scientific, LLC | Hand sanitizing aqueous ozone spray chamber |
| US11389555B2 (en) | 2020-07-24 | 2022-07-19 | 3Oe Scientific, LLC | Aqueous ozone sanitizing system with ozone generator cartridge docking station |
| US11534514B2 (en) | 2020-07-24 | 2022-12-27 | 3Oe Scientific, LLC | Aqueous ozone generator cartridge with a water treatment manifold |
| US11534513B2 (en) | 2020-07-24 | 2022-12-27 | 3Oe Scientific, LLC | Docking ozone generator cartridge for ozonating water |
| US11638768B2 (en) | 2020-07-24 | 2023-05-02 | 3Oe Scientific, LLC | Aqueous ozone generator controller and methods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012041572A (ja) | 2012-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5574877B2 (ja) | オゾン水生成装置 | |
| CN106061903B (zh) | 电解液体生成装置、液体改性装置以及电气设备 | |
| KR20170055553A (ko) | 전해 장치 및 전해 오존수 제조 장치 | |
| CN107428567B (zh) | 电解水生成装置 | |
| JP5096054B2 (ja) | オゾン生成方法 | |
| US20060260931A1 (en) | Electrode for water electrolysis | |
| TWI546419B (zh) | 電解電極元件及具有該電解電極元件之電解水生成裝置 | |
| JP4528840B2 (ja) | オゾン水生成装置 | |
| KR102616663B1 (ko) | 환원수의 제조 장치 및 환원수의 제조 방법 | |
| JP6467690B2 (ja) | 電解液体生成装置、電解液体生成装置を備えた液体改質装置または電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器 | |
| CN111032919A (zh) | 电解池及电解池用电极板 | |
| CA2599846A1 (en) | System for the disinfection of low-conductivity liquids | |
| JP5282201B2 (ja) | 電気分解水生成器 | |
| JP2001198574A (ja) | オゾン水製造装置 | |
| JP6000673B2 (ja) | オゾン水生成装置のリフレッシュ洗浄方法 | |
| JP2002273428A (ja) | 電解水生成装置 | |
| JP6937005B2 (ja) | 水電解装置、機能水の製造方法 | |
| JP5547661B2 (ja) | オゾン水センサーの洗浄方法 | |
| JP3132048U (ja) | 電解水生成装置 | |
| JP2003205289A (ja) | 水の脱窒素処理方法およびそれに用いる水処理装置 | |
| JP2006266554A (ja) | 気体混合機能付給湯装置 | |
| JP5791841B1 (ja) | オゾン水製造装置 | |
| JP2000334460A (ja) | 電解濾過装置 | |
| CN108602695B (zh) | 电解水生成装置 | |
| JP2006346672A (ja) | バッチ式酸性電解水製造装置及びこれを用いて酸性電解水を製造する方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130522 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131106 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131119 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140106 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140304 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140430 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140513 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20140603 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140624 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140701 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5574877 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |