JPH02207892A - オゾン水生成装置 - Google Patents
オゾン水生成装置Info
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- JPH02207892A JPH02207892A JP2903989A JP2903989A JPH02207892A JP H02207892 A JPH02207892 A JP H02207892A JP 2903989 A JP2903989 A JP 2903989A JP 2903989 A JP2903989 A JP 2903989A JP H02207892 A JPH02207892 A JP H02207892A
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔産業上の利用分野］
本発明は、殺菌消毒を行うオゾン水を生成するオゾン水
生成装置、特にオゾン利用の効率化及び排ガス対策に関
する。 ［従来の技術］ 従来より、水道水やプールなどの消毒には塩素が広く用
いられている。水道水の場合は、浄水場の最終段階にお
いて、塩素ガスを注入溶解し、これを水道管を通じ各家
庭等に排水している。塩素ガスは水中に溶解した場合に
、その酸化力にょって殺菌消毒を行うことができ、安価
であるため広く利用されている。また、塩素ガス自体は
非常に危険なものではあり、その取り扱いが難しいが、
次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウムなどの形
で、液状、粉体状の形態で塩素を保持することもでき、
小規模のものにも広く利用されている。 一方、食料品などの殺菌には、処理後の食料品に害がな
いように、加熱処理などが行われている。 さらに、病院における医療器具の殺菌などには、水蒸気
による加熱処理や過酸化水素水による洗浄などが利用さ
れている。 このように従来より各種の分野で、種々の方法による殺
菌消毒が行われている。しかし、例えば塩素による消毒
は、塩素が残留するため異臭を放ち、またトリへロメタ
ンなどの発癌性物質が生成される危険があるなどの問題
点があった。さらに、加熱による消毒は、変質を伴った
り、大きなものや広範囲の対象について行うことが難し
いため、その対象が限られるという問題点があった。さ
らに、過酸化水素水は高価であり、また水中等において
長期間残留する可能性もあり、その場合には人体に害を
及ぼすため、食料品や水道水などには用いることができ
ないという問題点があった。 これらの問題点を解消するため、オゾンを用いた殺菌消
毒が注目されている。すなわち、オゾンはその酸化力が
強大であり、殺菌消毒用の物質として好適なものである
。すなわち、オゾンの酸化力は他の塩素、過酸化水素水
等よりも大きく、その殺菌消毒力も最も優れていること
が知られている。そして、オゾンは分解に至るまでの時
間が比較的短く、分解した後においては有害な物質を生
成しない。そこで、水道水の殺菌消毒にオゾン処理が用
いられるようになってきている。また、野菜などの食料
品の洗浄にもオゾンを含有するオゾン水が用いられるよ
うになってきている。 ここで、従来のオゾン水の生成装置について第５図に基
づいて説明する。図において、オゾン発生器１０は、無
声放電によって、オゾンを発生するものであり、図示し
ない高周波電源より高圧電圧を供給され、酸素ガスより
オゾン０３を生成する。また、この例においてはオゾン
発生器１０は、酸素ボンベ１２より純酸素の供給を受け
る。なお、調整弁１４は、流量、圧力調整用のものであ
る。 無声放電によるオゾン発生のエネルギー効率は、材料気
体中の酸素含有量に影響されるため、この例のように純
酸素を用いれば、そのエネルギー効率を非常に高くする
ことができる。しかし、純酸素はそれを製造するために
費用がかるため、大気をそのまま利用する場合も多い。 なお、大気を利用した場合には、オゾン発生器に導入す
る前に除湿器によって水分を除去する。これは、水分を
除去しないと、無声放電によって窒素酸化物が生成され
、オゾン発生の効率が非常に低くなってしまうからであ
る。 そして、オゾン発生器１０によって得られたオゾン含有
ガスはエジェクタ２０に供給される。このエジェクタ２
０には水が供給されており、水を高圧で流通させる際の
吸引力によってオゾンガスを吸引し、水中に混合溶解す
る。そして、オゾンガスを混合したオゾン含有水は反応
槽２２に供給される。この反応槽２２は塔状に形成され
ており、オゾン含有水はその底部に導入される。オゾン
含有水はオゾンガスを気泡状態として保持しているため
、この反応槽２２内で気泡が水中を上昇する際にオゾン
の溶解が促進される。そして、このようにして反応槽２
２によってオゾンの溶解混合されたオゾン水が得られる
。 一方、反応槽２２の上部には、溶解しなかったガスが発
生することになるが、このガスにはオゾンがある程度残
留している。そこで、このオゾンを含有するガスをその
まま大気中に排出すれば、オゾンの毒性によって不測の
事態を生じることもあり、この排ガスは排ガス処理槽２
４に導入し、ここでオゾンを除去する。すなわち、この
排ガス処理槽２４には、例えばスルホン酸ナトリウムな
どの還元剤の水溶液が貯留されており、ここに導入され
た排ガス中のオゾンは還元剤と反応し除去される。 このようにしてオゾン発生器１０によって得られたオゾ
ンは水に適量溶解され、オゾンを溶存したオゾン水を得
ることができる。そして、このオゾン水は殺菌に利用さ
れたり、オゾン除去（たとえば一定時間経過による除去
）後、飲用に供される。 ［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述のような従来のオゾン水生成装置によれば
、排ガス処理のために、専用の排ガス処理ｔｆｆ２４を
必要とし、またこの内部においてオゾンと反応させる還
元剤等を必要とするという問題点があった。また、この
排ガス処理槽２４においてオゾンを反応除去するという
ことは、オゾン発生器１０によって得たオゾンの一部を
無駄にすることになる。従って、装置における処理効率
を実質的に低くすることになってしまうという問題点が
あった。 本発明は、上述のような問題点を解決することを課題と
してなされたものであり、排ガス処理の問題がなく、か
つオゾン利用効率の高いオゾン水生成装置を提供するこ
とを目的とする。 ［課題を解決するための手段］ 本発明に係るオゾン水生成装置は、酸素供給手段と、こ
の酸素供給手段からの酸素を受け入れ、オゾンを発生す
るオゾン発生器と、このオゾン発生手段からのオゾン含
有ガスを水と混合する気液混合手段と、この気液混合手
段からのオゾン含有水を貯留し、気液分離する密閉タン
クと、この密閉タンクによって分離されたオゾン含有ガ
スを上記オゾン発生器の流入側に返送するためガス返送
路と、このオゾン返送路中に配置され、ガス中の水分を
除去する除湿器と、を有することを特徴とする。
生成装置、特にオゾン利用の効率化及び排ガス対策に関
する。 ［従来の技術］ 従来より、水道水やプールなどの消毒には塩素が広く用
いられている。水道水の場合は、浄水場の最終段階にお
いて、塩素ガスを注入溶解し、これを水道管を通じ各家
庭等に排水している。塩素ガスは水中に溶解した場合に
、その酸化力にょって殺菌消毒を行うことができ、安価
であるため広く利用されている。また、塩素ガス自体は
非常に危険なものではあり、その取り扱いが難しいが、
次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウムなどの形
で、液状、粉体状の形態で塩素を保持することもでき、
小規模のものにも広く利用されている。 一方、食料品などの殺菌には、処理後の食料品に害がな
いように、加熱処理などが行われている。 さらに、病院における医療器具の殺菌などには、水蒸気
による加熱処理や過酸化水素水による洗浄などが利用さ
れている。 このように従来より各種の分野で、種々の方法による殺
菌消毒が行われている。しかし、例えば塩素による消毒
は、塩素が残留するため異臭を放ち、またトリへロメタ
ンなどの発癌性物質が生成される危険があるなどの問題
点があった。さらに、加熱による消毒は、変質を伴った
り、大きなものや広範囲の対象について行うことが難し
いため、その対象が限られるという問題点があった。さ
らに、過酸化水素水は高価であり、また水中等において
長期間残留する可能性もあり、その場合には人体に害を
及ぼすため、食料品や水道水などには用いることができ
ないという問題点があった。 これらの問題点を解消するため、オゾンを用いた殺菌消
毒が注目されている。すなわち、オゾンはその酸化力が
強大であり、殺菌消毒用の物質として好適なものである
。すなわち、オゾンの酸化力は他の塩素、過酸化水素水
等よりも大きく、その殺菌消毒力も最も優れていること
が知られている。そして、オゾンは分解に至るまでの時
間が比較的短く、分解した後においては有害な物質を生
成しない。そこで、水道水の殺菌消毒にオゾン処理が用
いられるようになってきている。また、野菜などの食料
品の洗浄にもオゾンを含有するオゾン水が用いられるよ
うになってきている。 ここで、従来のオゾン水の生成装置について第５図に基
づいて説明する。図において、オゾン発生器１０は、無
声放電によって、オゾンを発生するものであり、図示し
ない高周波電源より高圧電圧を供給され、酸素ガスより
オゾン０３を生成する。また、この例においてはオゾン
発生器１０は、酸素ボンベ１２より純酸素の供給を受け
る。なお、調整弁１４は、流量、圧力調整用のものであ
る。 無声放電によるオゾン発生のエネルギー効率は、材料気
体中の酸素含有量に影響されるため、この例のように純
酸素を用いれば、そのエネルギー効率を非常に高くする
ことができる。しかし、純酸素はそれを製造するために
費用がかるため、大気をそのまま利用する場合も多い。 なお、大気を利用した場合には、オゾン発生器に導入す
る前に除湿器によって水分を除去する。これは、水分を
除去しないと、無声放電によって窒素酸化物が生成され
、オゾン発生の効率が非常に低くなってしまうからであ
る。 そして、オゾン発生器１０によって得られたオゾン含有
ガスはエジェクタ２０に供給される。このエジェクタ２
０には水が供給されており、水を高圧で流通させる際の
吸引力によってオゾンガスを吸引し、水中に混合溶解す
る。そして、オゾンガスを混合したオゾン含有水は反応
槽２２に供給される。この反応槽２２は塔状に形成され
ており、オゾン含有水はその底部に導入される。オゾン
含有水はオゾンガスを気泡状態として保持しているため
、この反応槽２２内で気泡が水中を上昇する際にオゾン
の溶解が促進される。そして、このようにして反応槽２
２によってオゾンの溶解混合されたオゾン水が得られる
。 一方、反応槽２２の上部には、溶解しなかったガスが発
生することになるが、このガスにはオゾンがある程度残
留している。そこで、このオゾンを含有するガスをその
まま大気中に排出すれば、オゾンの毒性によって不測の
事態を生じることもあり、この排ガスは排ガス処理槽２
４に導入し、ここでオゾンを除去する。すなわち、この
排ガス処理槽２４には、例えばスルホン酸ナトリウムな
どの還元剤の水溶液が貯留されており、ここに導入され
た排ガス中のオゾンは還元剤と反応し除去される。 このようにしてオゾン発生器１０によって得られたオゾ
ンは水に適量溶解され、オゾンを溶存したオゾン水を得
ることができる。そして、このオゾン水は殺菌に利用さ
れたり、オゾン除去（たとえば一定時間経過による除去
）後、飲用に供される。 ［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述のような従来のオゾン水生成装置によれば
、排ガス処理のために、専用の排ガス処理ｔｆｆ２４を
必要とし、またこの内部においてオゾンと反応させる還
元剤等を必要とするという問題点があった。また、この
排ガス処理槽２４においてオゾンを反応除去するという
ことは、オゾン発生器１０によって得たオゾンの一部を
無駄にすることになる。従って、装置における処理効率
を実質的に低くすることになってしまうという問題点が
あった。 本発明は、上述のような問題点を解決することを課題と
してなされたものであり、排ガス処理の問題がなく、か
つオゾン利用効率の高いオゾン水生成装置を提供するこ
とを目的とする。 ［課題を解決するための手段］ 本発明に係るオゾン水生成装置は、酸素供給手段と、こ
の酸素供給手段からの酸素を受け入れ、オゾンを発生す
るオゾン発生器と、このオゾン発生手段からのオゾン含
有ガスを水と混合する気液混合手段と、この気液混合手
段からのオゾン含有水を貯留し、気液分離する密閉タン
クと、この密閉タンクによって分離されたオゾン含有ガ
スを上記オゾン発生器の流入側に返送するためガス返送
路と、このオゾン返送路中に配置され、ガス中の水分を
除去する除湿器と、を有することを特徴とする。
本発明に係るオゾン水生成装置は、上述のような構成を
有しており、密閉タンクによって分離された排ガスは、
除湿器によって除湿された後オゾン発生器に供給される
。従って、オゾンを含有した気体がオゾン発生器を介し
再度気液混合手段に返送される。従って、排ガス中に含
まれるオゾンを系外に排出することなく、オゾンの有効
利用を図ることができる。 ［実施例］ 以下、本発明に係るオゾン水生成装置について、図面に
基づいて説明する。第１図は実施例の全体構成を示す構
成図であり、従来例と同様にオゾン発生器１０は酸素ボ
ンベ１２からの純酸素を受け入れオゾン含有ガスを生成
する。そして、このオゾン含有ガスは気液混合器３０に
導入される。この気液混合器３０は、エジェクタ３０ａ
とスタティックミキサ３０ｂから構成されており、エジ
ェクタ３０ａの噴出ノズルには水が供給され、この噴出
ノズルの外側に設けられた吸入口にはオゾン発生器１０
からのオゾン含有ガスが供給される。 従って、このエジェクタ３０ａにおいて水とオゾン含有
ガスの混合が行われ、オゾン含有ガスの一部が溶解され
ると共に、気泡として分散される。 そして、この実施例においてはエジェクタ３０ａから排
出された気液混合液はスタティックミキサ３０ｂに導入
される。このスタティックミキサ、３゜０ｂは、その内
部に流れの邪魔をして乱流を起す複数のエレメントが内
蔵されており、ここにおいてオゾン含有ガスの溶解が促
進される。 このようにして得られた気液混合液は密閉タンク４０に
導入される。この密閉タンク４０は縦形円筒状のもので
あり、例えば流入する気液混合液を５分程度貯留するこ
とができる容量を持っている。そして、この密閉タンク
４０内に貯留している間に、オゾンガスの水への溶解が
促進されると共に、ガスは上方に抜はオゾンを溶存した
オゾン水が得られる。 一方、この密閉タンク４０の上部には気液混合液中に含
まれている排ガスが分離貯留される。そして、この密閉
タンク内上部の排ガスは除湿器５０に導かれここで水分
が除去される。この除湿器５０としてはシリカゲル等の
乾燥剤によって水分を吸着除去するものや、冷却によっ
て水分を分離除去するものなどが採用される。なお、こ
の排ガスは、気液混合液から分離された水蒸気をほぼ飽
和したものであるため、除湿器５０の能力はそのガス量
に応じて充分なものとしなければならない。 そして、この除湿器５０によって乾燥されたオゾンを含
有する排ガスはオゾン発生器ｌＯの流入側に循環される
。従って、オゾン発生器１０に供給されるガスとしては
、一部オゾンガスを含有したものとなり、オゾン発生器
１０から排出されるガス中のオゾン濃度は比較的高いも
のとなる。そこで、気液混合装置３０に供給する水の量
を調整すればオゾン水としてかなり高濃度のオゾンを含
有したものを得ることができる。また、排ガスをそのま
ま大気中に排出する場合には、オゾン除去装置などを必
要とするがこの実施例の場合オゾンを含有した排ガスは
大気へ放出されることがなく、オゾン除去装置を設ける
必要がない。さらに、排オゾンを循環利用できるため、
オゾン利用の効率を飛躍的に高めることができる。 一方、密閉タンク４０にはレベルスイッチ６０が設けら
れている。従って、密閉タンク４０から除湿器５０を通
る循環路を利用して処理を行っていた場合に、オゾン水
に溶解して系外へ出ていく気体の量だけ密閉タンク４０
内における気体の量が減少していくことを検出すること
ができる。 そこで、このレベルスイッチ６０からの信号を制御回路
７０に入力し、制御回路７０はレベルスイッチ６０から
の信号により密閉タンク４０内の水位が上昇したことを
検知した場合には、循環系におけるガスの容量を補充し
なければならないと判断する。そして、このときにバル
ブ１４を操作して酸素ボンベ１２からの酸素ガスをオゾ
ン発生器に供給する。これによって循環系における気体
の補充を行うことができ、安定した処理を継続すること
かできる。 さらに、この実施例においては、密閉タンク４０から排
出されるオゾン水のオゾン濃度をオゾン検出器７２で検
出する。そして、このオゾン検出器によって検出したオ
ゾン濃度についての信号は制御回路７０に供給される。 制御回路７０はオゾン水の溶存オゾン濃度が所定値とな
るようにオゾン発生器１０を制御し、オゾン発生器１０
からのオゾン含有ガス中におけるオゾン濃度を制御する
。 従って、オゾン水におけるオゾン濃度を所定値に維持す
ることができる。 このように第１図に示したオゾン水生成装置によれば、
排オゾンを生成することなく、オゾン利用効率の高いオ
ゾン水生成を達成することができる。なお、オゾン発生
のための原材料ガスとして空気を用いることもできる。 次に、第２図に示したのは、この上述の気液混合液装置
３０の他の実施例である。この気液混合装置３０はケー
シング１１０と、仕切り壁１２０と、ミキシング部材１
３０からなっている。 そして、ケーシング１１０は円筒状に形成され、その一
部に第２の流体の流入口１１２が設けられている。また
、仕切り壁１２０は多孔性材料で構成され、ケーシング
１１０と同心の円筒状に形成されている。仕切り壁１２
０とケーシング１１０の側部は密閉状に接続されており
、仕切り壁１２０の外側空間が密閉状の密閉室１４０と
されている。 一方、仕切り壁１２０の内側は図における左右が開放さ
れたパイプ状の流通室とされ、図における左方が流入口
１５２、右方が流出口１５４とされている。 また、ミキサ部材１３０は軸１３２とこの軸１３０に取
り付けられたミキシングエレメント１３４からなってい
る。そして、ミキシングエレメント１３４は半円状に形
成されており、これが一対互いに軸１３２に対する角度
が反対に傾斜するように対向して軸１３２に取り付けら
れている。さらに、この一対のミキシングエレメント１
３４は、軸１３２にその軸方向に所定間隔をおいて複数
多段状に取り付けられている。そして、各段のミキシン
グエレメント１３４間士の対向する位置はそれぞれ異な
るように設定されている。すなわち、この例においては
、９０＠ずつ異なるように設定されている。なお、ミキ
シング部材１３０は固定しても軸方向に往復振動されて
もよい。 このような気液混合装置３０において、水は、流入口１
５２より流通室１５０に流入する。ここで、流通室１５
２には、ミキシング部材１３０が配置されているため、
水はその流れが、このミキシング部材１３０によっれ乱
流とされる。すなわち、水はミキシング部材１３０のミ
キシングエレメント１３４に衝突し、一対のミキシング
エレメント１３４間の間隙を通過する。そして、このと
き水の流れの一部は内方あるいは外方に向かう流れとな
り乱流状となる。また、ミキシングエレメント１３４は
上述のように各段毎にその取り付は角度が異なっている
ため、１つの段のミキシングエレメント１３４を通過し
た水の流れは次の段のミキシングエレメント１３４に必
ず衝突することになり、各段のミキシングエレメント１
３４と確実に衝突することになる。従って、十分な乱流
が生起される。 一方、密閉室１４０には流入口１１２よりオゾン含有ガ
スが通常コンプレッサ（図示せず）等により加圧導入さ
れる。従って、この密閉室１４０内にはオゾン含有ガス
が加圧状態（例えば５ｋｇ／ｃｊ）で保持される。そし
て、仕切り壁１２０は多孔性の材料で構成されているた
め、密閉室１４０において加圧状態にあるオゾン含有ガ
スは、仕切り壁の微細な孔を通過して流通室１５０側に
出てくる。 ここで、この実施例においては、上述のように、流通室
１５０内においては、乱流が生起されている。このため
、仕切り壁１２０の流通室１５０側表面における流れも
乱流となっており、第４図に示すような流れの中央部に
おいて流速が大きくその周辺部において小さくなってし
まうということがない。すなわち、仕切り壁１２０の表
面付近において、流体は四方へ方に向けて流れており、
その流速を大きなものとできる。 なお、ミキシング部材１３０としては、第４図に示すら
せん状、第５図に示すカットスクリュウ状など各種形状
のものが採用可能である。すなわち、第３図は、ミキシ
ング部材１３０の他の実施例であり、この例では、ミキ
シングエレメント１３４として位相の異なる位置に流通
口１３４ａが適宜間隔をあけて形成された螺旋状のもの
を採用している。また、第４図は、ミキシング部材１３
０のさらに他の実施例であり、軸１３２に棒状のミキシ
ングエレメント１３４をらせん状に取り付けている。こ
のようなミキシング部材１３０を採用した場合にも、上
述の場合と同様に効果的な混合を行うことができる。 従って、仕切り壁１２０を通過したオゾン含有ガスは、
早期に仕切り壁１２０から剥離される。 このため、オゾン含有ガスの粒径は非常に小さなもの（
例えば０．１μ程度）となり、水中に効果的に分散され
溶解が促進される。 ここで、上述の仕切り壁１２０は、種々の多孔質材料、
例えばセラミックが採用可能であるが、多孔質シリカガ
ラスが特に適している。すなわち、南九州において豊富
な火山噴出物（シラス）のシラスガラスを原料にして生
成したものが好適である。 この多孔質シラスガラスは、まずシラスに石灰と硼酸を
加え１３００℃で溶融して、多孔質ガラスの母体となる
基礎ガラスを合成する。そして、これを素材として最終
的な使用目的に合せたパイプ状に成形した後、６００〜
７５０℃程度で熱処理し、ガラスの組織を変化させて原
料のＣａＯと８２０３が遊離する現象すなわち分層を発
生させる。そしてこの層は酸に溶けおいので熱処理物を
酸で処理すれば、これが溶出して微細な細孔（例えば０
．１μ程度）を有する多孔質ガラスを生成できる。この
ように生成した多孔質シリカガラスはその孔径等を処理
において制御し昌いため、本発明の仕切壁を形成する材
料として非常に適してる。 このような気液混合装置３０によれば、オゾン含有ガス
の溶解効率が高く、密閉タンク４０を小容量とでき、循
環ガス量を少なくできるなどの効果が得られる。 【発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るオゾン水生成装置に
よれば、排ガスの発生量が少なく、排オゾン処理装置が
不要または非常に小さなものでよく、かつオゾン利用効
率の高いオゾン水生成装置を得ることができる。
有しており、密閉タンクによって分離された排ガスは、
除湿器によって除湿された後オゾン発生器に供給される
。従って、オゾンを含有した気体がオゾン発生器を介し
再度気液混合手段に返送される。従って、排ガス中に含
まれるオゾンを系外に排出することなく、オゾンの有効
利用を図ることができる。 ［実施例］ 以下、本発明に係るオゾン水生成装置について、図面に
基づいて説明する。第１図は実施例の全体構成を示す構
成図であり、従来例と同様にオゾン発生器１０は酸素ボ
ンベ１２からの純酸素を受け入れオゾン含有ガスを生成
する。そして、このオゾン含有ガスは気液混合器３０に
導入される。この気液混合器３０は、エジェクタ３０ａ
とスタティックミキサ３０ｂから構成されており、エジ
ェクタ３０ａの噴出ノズルには水が供給され、この噴出
ノズルの外側に設けられた吸入口にはオゾン発生器１０
からのオゾン含有ガスが供給される。 従って、このエジェクタ３０ａにおいて水とオゾン含有
ガスの混合が行われ、オゾン含有ガスの一部が溶解され
ると共に、気泡として分散される。 そして、この実施例においてはエジェクタ３０ａから排
出された気液混合液はスタティックミキサ３０ｂに導入
される。このスタティックミキサ、３゜０ｂは、その内
部に流れの邪魔をして乱流を起す複数のエレメントが内
蔵されており、ここにおいてオゾン含有ガスの溶解が促
進される。 このようにして得られた気液混合液は密閉タンク４０に
導入される。この密閉タンク４０は縦形円筒状のもので
あり、例えば流入する気液混合液を５分程度貯留するこ
とができる容量を持っている。そして、この密閉タンク
４０内に貯留している間に、オゾンガスの水への溶解が
促進されると共に、ガスは上方に抜はオゾンを溶存した
オゾン水が得られる。 一方、この密閉タンク４０の上部には気液混合液中に含
まれている排ガスが分離貯留される。そして、この密閉
タンク内上部の排ガスは除湿器５０に導かれここで水分
が除去される。この除湿器５０としてはシリカゲル等の
乾燥剤によって水分を吸着除去するものや、冷却によっ
て水分を分離除去するものなどが採用される。なお、こ
の排ガスは、気液混合液から分離された水蒸気をほぼ飽
和したものであるため、除湿器５０の能力はそのガス量
に応じて充分なものとしなければならない。 そして、この除湿器５０によって乾燥されたオゾンを含
有する排ガスはオゾン発生器ｌＯの流入側に循環される
。従って、オゾン発生器１０に供給されるガスとしては
、一部オゾンガスを含有したものとなり、オゾン発生器
１０から排出されるガス中のオゾン濃度は比較的高いも
のとなる。そこで、気液混合装置３０に供給する水の量
を調整すればオゾン水としてかなり高濃度のオゾンを含
有したものを得ることができる。また、排ガスをそのま
ま大気中に排出する場合には、オゾン除去装置などを必
要とするがこの実施例の場合オゾンを含有した排ガスは
大気へ放出されることがなく、オゾン除去装置を設ける
必要がない。さらに、排オゾンを循環利用できるため、
オゾン利用の効率を飛躍的に高めることができる。 一方、密閉タンク４０にはレベルスイッチ６０が設けら
れている。従って、密閉タンク４０から除湿器５０を通
る循環路を利用して処理を行っていた場合に、オゾン水
に溶解して系外へ出ていく気体の量だけ密閉タンク４０
内における気体の量が減少していくことを検出すること
ができる。 そこで、このレベルスイッチ６０からの信号を制御回路
７０に入力し、制御回路７０はレベルスイッチ６０から
の信号により密閉タンク４０内の水位が上昇したことを
検知した場合には、循環系におけるガスの容量を補充し
なければならないと判断する。そして、このときにバル
ブ１４を操作して酸素ボンベ１２からの酸素ガスをオゾ
ン発生器に供給する。これによって循環系における気体
の補充を行うことができ、安定した処理を継続すること
かできる。 さらに、この実施例においては、密閉タンク４０から排
出されるオゾン水のオゾン濃度をオゾン検出器７２で検
出する。そして、このオゾン検出器によって検出したオ
ゾン濃度についての信号は制御回路７０に供給される。 制御回路７０はオゾン水の溶存オゾン濃度が所定値とな
るようにオゾン発生器１０を制御し、オゾン発生器１０
からのオゾン含有ガス中におけるオゾン濃度を制御する
。 従って、オゾン水におけるオゾン濃度を所定値に維持す
ることができる。 このように第１図に示したオゾン水生成装置によれば、
排オゾンを生成することなく、オゾン利用効率の高いオ
ゾン水生成を達成することができる。なお、オゾン発生
のための原材料ガスとして空気を用いることもできる。 次に、第２図に示したのは、この上述の気液混合液装置
３０の他の実施例である。この気液混合装置３０はケー
シング１１０と、仕切り壁１２０と、ミキシング部材１
３０からなっている。 そして、ケーシング１１０は円筒状に形成され、その一
部に第２の流体の流入口１１２が設けられている。また
、仕切り壁１２０は多孔性材料で構成され、ケーシング
１１０と同心の円筒状に形成されている。仕切り壁１２
０とケーシング１１０の側部は密閉状に接続されており
、仕切り壁１２０の外側空間が密閉状の密閉室１４０と
されている。 一方、仕切り壁１２０の内側は図における左右が開放さ
れたパイプ状の流通室とされ、図における左方が流入口
１５２、右方が流出口１５４とされている。 また、ミキサ部材１３０は軸１３２とこの軸１３０に取
り付けられたミキシングエレメント１３４からなってい
る。そして、ミキシングエレメント１３４は半円状に形
成されており、これが一対互いに軸１３２に対する角度
が反対に傾斜するように対向して軸１３２に取り付けら
れている。さらに、この一対のミキシングエレメント１
３４は、軸１３２にその軸方向に所定間隔をおいて複数
多段状に取り付けられている。そして、各段のミキシン
グエレメント１３４間士の対向する位置はそれぞれ異な
るように設定されている。すなわち、この例においては
、９０＠ずつ異なるように設定されている。なお、ミキ
シング部材１３０は固定しても軸方向に往復振動されて
もよい。 このような気液混合装置３０において、水は、流入口１
５２より流通室１５０に流入する。ここで、流通室１５
２には、ミキシング部材１３０が配置されているため、
水はその流れが、このミキシング部材１３０によっれ乱
流とされる。すなわち、水はミキシング部材１３０のミ
キシングエレメント１３４に衝突し、一対のミキシング
エレメント１３４間の間隙を通過する。そして、このと
き水の流れの一部は内方あるいは外方に向かう流れとな
り乱流状となる。また、ミキシングエレメント１３４は
上述のように各段毎にその取り付は角度が異なっている
ため、１つの段のミキシングエレメント１３４を通過し
た水の流れは次の段のミキシングエレメント１３４に必
ず衝突することになり、各段のミキシングエレメント１
３４と確実に衝突することになる。従って、十分な乱流
が生起される。 一方、密閉室１４０には流入口１１２よりオゾン含有ガ
スが通常コンプレッサ（図示せず）等により加圧導入さ
れる。従って、この密閉室１４０内にはオゾン含有ガス
が加圧状態（例えば５ｋｇ／ｃｊ）で保持される。そし
て、仕切り壁１２０は多孔性の材料で構成されているた
め、密閉室１４０において加圧状態にあるオゾン含有ガ
スは、仕切り壁の微細な孔を通過して流通室１５０側に
出てくる。 ここで、この実施例においては、上述のように、流通室
１５０内においては、乱流が生起されている。このため
、仕切り壁１２０の流通室１５０側表面における流れも
乱流となっており、第４図に示すような流れの中央部に
おいて流速が大きくその周辺部において小さくなってし
まうということがない。すなわち、仕切り壁１２０の表
面付近において、流体は四方へ方に向けて流れており、
その流速を大きなものとできる。 なお、ミキシング部材１３０としては、第４図に示すら
せん状、第５図に示すカットスクリュウ状など各種形状
のものが採用可能である。すなわち、第３図は、ミキシ
ング部材１３０の他の実施例であり、この例では、ミキ
シングエレメント１３４として位相の異なる位置に流通
口１３４ａが適宜間隔をあけて形成された螺旋状のもの
を採用している。また、第４図は、ミキシング部材１３
０のさらに他の実施例であり、軸１３２に棒状のミキシ
ングエレメント１３４をらせん状に取り付けている。こ
のようなミキシング部材１３０を採用した場合にも、上
述の場合と同様に効果的な混合を行うことができる。 従って、仕切り壁１２０を通過したオゾン含有ガスは、
早期に仕切り壁１２０から剥離される。 このため、オゾン含有ガスの粒径は非常に小さなもの（
例えば０．１μ程度）となり、水中に効果的に分散され
溶解が促進される。 ここで、上述の仕切り壁１２０は、種々の多孔質材料、
例えばセラミックが採用可能であるが、多孔質シリカガ
ラスが特に適している。すなわち、南九州において豊富
な火山噴出物（シラス）のシラスガラスを原料にして生
成したものが好適である。 この多孔質シラスガラスは、まずシラスに石灰と硼酸を
加え１３００℃で溶融して、多孔質ガラスの母体となる
基礎ガラスを合成する。そして、これを素材として最終
的な使用目的に合せたパイプ状に成形した後、６００〜
７５０℃程度で熱処理し、ガラスの組織を変化させて原
料のＣａＯと８２０３が遊離する現象すなわち分層を発
生させる。そしてこの層は酸に溶けおいので熱処理物を
酸で処理すれば、これが溶出して微細な細孔（例えば０
．１μ程度）を有する多孔質ガラスを生成できる。この
ように生成した多孔質シリカガラスはその孔径等を処理
において制御し昌いため、本発明の仕切壁を形成する材
料として非常に適してる。 このような気液混合装置３０によれば、オゾン含有ガス
の溶解効率が高く、密閉タンク４０を小容量とでき、循
環ガス量を少なくできるなどの効果が得られる。 【発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るオゾン水生成装置に
よれば、排ガスの発生量が少なく、排オゾン処理装置が
不要または非常に小さなものでよく、かつオゾン利用効
率の高いオゾン水生成装置を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例に係るオゾン水生成装置の全
体構成を示すブロック図、 第２図は気液混合器３０の他の実施例を示す構成図、 第３図および第４図は、気液混合器３０におけるミキシ
ング部材１３０の他の実施例を示す構成図、 第５図は従来のオゾン水生成装置の一例を示すブロック
図である。 １２ ・・・ 酸素ボンベ（酸素供給手段）１０ ・・
・ オゾン発生器 気液混合器 （気液混合手段） 密閉タンク 除湿器
体構成を示すブロック図、 第２図は気液混合器３０の他の実施例を示す構成図、 第３図および第４図は、気液混合器３０におけるミキシ
ング部材１３０の他の実施例を示す構成図、 第５図は従来のオゾン水生成装置の一例を示すブロック
図である。 １２ ・・・ 酸素ボンベ（酸素供給手段）１０ ・・
・ オゾン発生器 気液混合器 （気液混合手段） 密閉タンク 除湿器
Claims (1)
- （１）水とオゾンを混合してオゾンを含有したオゾン水
を生成するオゾン水生成装置において、酸素供給手段と
、 この酸素供給手段からの酸素を受け入れ、オゾンを発生
するオゾン発生器と、 このオゾン発生手段からのオゾン含有ガスを水と混合す
る気液混合手段と、 この気液混合手段からのオゾン含有水を貯留し、気液分
離する密閉タンクと、 この密閉タンクによって分離されたオゾン含有ガスを上
記オゾン発生器の流入側に返送するためガス返送路と、 このオゾン返送路中に配置され、ガス中の水分を除去す
る除湿器と、 を有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 |
|---|---|---|---|
| JP2903989A JPH02207892A (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | オゾン水生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2903989A JPH02207892A (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | オゾン水生成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207892A true JPH02207892A (ja) | 1990-08-17 |
Family
ID=12265256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2903989A Pending JPH02207892A (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | オゾン水生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02207892A (ja) |
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-
1989
- 1989-02-08 JP JP2903989A patent/JPH02207892A/ja active Pending
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