JPH0429797A - オゾン水製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はオゾン殺菌、オゾン漂白、脱臭等に使用される
オゾン水を供給するためのオゾン水製造装置に間する。

［従来の技術］ オゾンは実用的な物質としては、フッ素に次ぐ酸化力を
有しており、且つ反応後の生成物が無害な酸素であるた
めオゾンを水中に溶解させ、オゾン水として酸化や漂白
など広い用途に用いちれている。

一般にオゾン水製造装置は、オゾンガスと水との気液接
触を行う反応筒が、オゾンガスと水を混合するニジフタ
−、デイフユーザ等の混合筒を用い、水とオゾンガスと
を混合させてオゾンガスを水に溶解させた後に、オゾン
水から未溶解のオゾンガスを分離させるための気液分離
槽を備えている。

このように、オゾンガスの気液接触においては、排オゾ
ンガスの排出は避けられないので、排オゾンガスの処理
のため種々のオゾンキラーが用いられている。

すなわち、排オゾン処理方法として（イ）活性炭吸着法
、（ロ）熱分解法、（ハ）接触分解法、（ニ）土壌分解
法等が目的に応じてオゾンキラーとして用いられている
。

従来のオゾン水製造装置は、反応筒あるいは気液分離槽
からの排オゾンガスを直接上記方法に基づくオゾンキラ
ーに導いて排オゾンガスを分解無害化し、系外へ排出し
ている。

この方法によれば、オゾンガスは水と直接接触している
間に、水の中へ溶解し、未溶解のオゾンガスは、排オゾ
ンガスとして、排オゾンガス処理装置すなわちオゾンキ
ラーへ導かれる。

この時、排オゾンガスは通常飽和水蒸気の状態でオゾン
キラーへ導かれるが、排オゾンガスの流速が速い場合に
は、水の粒子を排オゾンガスが巻き込んで、全体的に水
分量の多い排オゾンガスとしてオゾンキラーへ導かれる
ので、上記排オゾンガス中に含まれている水分がオゾン
キラーの性能を低下させたり、寿命を短くしている。

すなわち、（イ）活性炭吸着法では、水分の増加に供な
い、オゾンガスの分解性能が劣化する。

〈口）熱分解法では、排オゾンガスの温度を高温に加熱
して分解しており、水分の増加に併ないオゾンガスの温
度か低下するので、オゾンガスの分解性能が劣化する。

（ハ）触媒分解法では、オゾンガスの分解反応時に発熱
し、触媒が活性化してオゾンガスの分解速度か早くなる
のに対して、水分が多いと発熱反応が減少され、分解性
能が低下する。

いずれの場合も、オゾンガスに水分が多く含まれるとオ
ゾンキラーのオゾン分解性能が低下し、オゾンキラーか
ら排出されるガスのオゾン濃度を環境基準以下に保持す
るためには、排オゾンガスに含まれる水分の量を考慮し
た能力のオゾンキラーの性能が必要となり、極めて大掛
かりなすシンキラーを備えなければならないので、全体
のオゾン水製造装置も大きなものとなるという問題点が
あった。

［発明が解決しようとする課題］ 前述の方法は、いずれもオゾンキラーからの排ガスを環
境基準以下のオゾン濃度に分解して排出することはでき
るが５そのオゾン分解装置は大型で高価なものとなる。

排オゾンガスの水分を除去する方法としては、吸着剤に
水分を吸収させる方法が一般的であるが、この方法によ
ると、吸収側を定期的に交換する必要がある。

また、冷凍機を用い排オゾンガスを冷却して除湿するこ
とができるが、この場合、冷凍機そのものが大型であり
、全体の除湿器は大掛かりな装置となり高価なものとな
る６ 本発明は、以上のような課題を解決するためになされた
もので、その目的は、オゾンガスと水とを接触させた後
に、排出される排オゾンガスに含まれる水分量を減らす
ための除湿器として、ペルチェ素子を用いた除湿器を用
い、オゾンキラーの性能を低下させることがなく、小型
のオゾンキラーを用いたコンパクトなオゾン水製造装置
を提供することにある。

「課題を解決するための手段］ 即ち、本発明はオゾンガスを得るためのオゾナイザ〈３
）と、オゾンガスを水に溶解させるｔ二めの反応筒（２
）と、水の供給管路と、生成したオゾン水を放出するた
めのオゾン水放出路と、排オゾンガスを分解無害化する
ためのすシンキラー（１１）を備えたオゾン水製造装置
において、第１図に示すように排オゾンガスが反応筒（
２）からすシンキラー　（１１）へ導かれる管路の途中
に、ペルチェ素子を用いた除湿器（３６）を設けた構成
のもめである。

また、本発明は前記反応筒（２）の代わりに水とオゾン
ガスの混合のための混合筒（４５）と未溶解のオゾンガ
スを分離するための気液分離槽（４６）を設けたオゾン
水製造袋Ｗにおいて、第３図に示すように、排オゾンガ
スが気液分離槽（４６）から、オゾンキラーク１１）へ
導かれる管路の途中に、ペルチェ素子を用いた除湿器＜
３６）を設ける構成のものである。

［作　　用］ 本発明によるオゾン水製造装置においては、反応筒（２
）でオゾンガスと水とが接触し、オゾンガスが水へ溶解
しオゾン水となる。未溶解のオゾンガスは通常の場合飽
和水蒸気を併って反応筒かｔペルチェ素子を用いた除湿
器へ導かれる。除湿器内の管路は、ペルチェ素子の作用
によって、０１３℃の温度に保たれているので、排オゾ
ンガスが冷却されて、水蒸気が除湿器内の管路の内壁に
結露し、水滴となって、管路の下部に落下する。この水
滴は、オゾン濃度の高いオゾン水であり、反応筒に導く
ことによって再利用できる。

ペルチェ素子を用いた除湿器を備えることによって、排
オゾンガス中の水分の影響で生じていたオゾンキラーの
性能の低下がなくなり、オゾンキラーが小型になるとと
もに寿命が長くなるので、オゾン水製造装置をコンパク
トなものにすることができる。

［実　施　例］ 以下、図面により本発明によるオゾン水製造装置の好適
な実施例を説明する。

第１図は本発明によるオゾン水製造装置の全体構成を示
す一実施態様のシステム図であり、第２図（ａ＞、（ｂ
）及び（ｃ）は本発明におけるペルチェ素子を用いた除
湿器の基本的な構造を示すものであり、第２図（ａ）は
その平面図、第２図（ｂ）は正面図、第２図（ｃ）は第
２図（ｂ）のＡ−Ａ′断面図である。また、第３図は本
発明の他の実施態様を示すものである。

第１図において、オゾン水製造装置を構成する１個のユ
ニット部（１）のほぼ中央位置には、オゾンガスをオゾ
ン水に変換するための反応筒（２）が設けられており、
この反応筒（２）内には、オゾンキラー（３）からのオ
ゾンガスをオゾンガス通路（４）を介して放出する散気
球（５）が設けられ、その上部位１には、水を反応筒（
２）内に噴霧するための一液用ノズル（６）を取り付け
た１ｌｌＩ！ノズル取付パイプ（７）が設けられている
。

前記反応筒（２）の下部には、反応筒（２）内でオゾン
ガスと噴霧水とを接触反応させて得られるオゾン水を反
応筒（２）外へ放出するためのオゾン水放出路（８）が
設けられると共にオゾンガスと噴霧水との接触反応で余
ったオゾンガスを反応筒（２）外へ追放するために一端
にエアーポンプ（９）が設けられた空気通路（１０）が
設けられている７また、追放される排オゾンガスに含ま
れる水分を除去するためのペルチェ素子を用いた除湿器
（３６）を一端に設けた排オゾン通路（１２）が前記反
応筒（２）の」二面に設けられている。

さらに、前記除湿器（３６）の下部には排オゾンガス中
の水分が冷やされて水滴になった水が前記反応筒（２）
にもどるよう水滴回収管路〈３７）が設けられている。

さらに、追放された排オゾンガスを分解無害化するオゾ
ンキラー（１１）を一端に設けた排オゾンガス通路Ｂ　
（３８）が前記除湿器（３６）のＦ面に設けられている
。

前記噴霧ノズル取付パイプ（７）には、水道の蛇口（図
示せず）に接続されている給水管（１３）から給水通路
（１４）を通してオゾン水を遣るための水が供給され、
前記噴霧ノズル取付はパイプに接続されたー液用ノズル
（６）を介して反応筒（２）内に噴霧水にして放出され
る。また、この給水通路（１４）には、それを開閉する
給水電磁弁（１５）が設けられて１．する。

給水電磁弁（１５）はコントローラ（１６）によって駆
動されるように構成されている。更に、前記給水管（１
３）の水は、分岐して設けられた純水製造用給水通路（
１７）を介して純水を電気分解することによってオゾン
ガスを発生するオゾナイザ（３）に供給する純水を造る
ための純水製造装置（１８）に供給され、純水製造装置
（１８）で造られた純水は純水供給通路（１９）を介し
てオゾナイザ（３）に供給され、純水を電気分解してオ
ゾンガスを得る。また、得られたオゾンガスは一端に散
気球（５）を設けたオゾンガス通路（４）を通して反応
筒（２）内に放出される。

また、前記純水製造用給水通路（１７）には、それを開
閉する純水製造用給水電磁弁（２０）が設けられている
。この純水製造用電磁弁（２０）は前記コントローラ（
１６）によって駆動されるように構成されている。

更に、オゾナイザ（３）に接続されたオゾナイザ電源（
２１）から電気分解に必要な電気がオゾナイザ（３）に
供給される。前記反応筒（２）の下部に設けられたオゾ
ン水放出路（８）に接続された液体ポンプ（２２）は、
オゾン水放出電磁弁（２３）を有するオゾン水放出通路
（２４）を介して蛇口（２５）から放出される。

また、ユニット部（１）に設けられたスイッチ（２６）
の出力信号はコントローラ（１６）に入力されている。

前記オゾン水放出電磁弁（２３）は前記コントローラ（
１６）によって駆動制御されるように構成されている。

前記反応筒（２）には、オゾン水の水位を測定し、所定
の水位に達した時に信号を発する水位計（２７）が設け
られており、水位計（２７〉としては例えば磁気センサ
と水位の変化に併って上下動する内部に磁石が取り付け
られているフロートとを組み合わせたものが用いられる
。水位計（２７）の出力信号はコントローラ（１６）に
送られ、コントローラ（１６）の制御信号によって給水
電磁弁（１５）を閉じる構成であり、前記コントローラ
（１６〉には電源コード（２８）が接続されている。

前記除湿器（３６）には、ペルチェ素子を用いた冷却管
路が備わっており、その冷却管路内で水滴が凍結しない
ように、０〜３℃の温度に保つようにするために、温度
センサ（２９）が設けられている。

さらに、前記除湿器（３６）には、ペルチェ素子への電
力を供給するための除湿器用電源（３５）か接続され、
前記除湿器用を源（３５）はコントローラ（］６）から
の信号によって作動する構成になっている。

第２図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ＞に前記ペルチェ素子を
用いた除湿器の基本的な構造を示す。冷却管路（４０）
はブロック状の材料の内部に管路が設けられたものであ
り、この材料にはオゾン水に対して耐食性があり、しか
も熱伝導の高いもの例えばＴｉなとが用いられる。熱は
冷却管路（４０）から、ペルチェ素子（３９）を介して
冷却フィン（４１）へ伝達される。冷却フィン（４１）
は冷却ファン（４２）によって冷却され、熱は大気中へ
放出される。この原理について述へると、即ち、ペルチ
ェ素子に直流電力を与えると素子の表面の一方が冷却さ
れ、他方が加熱される。加熱される側にフィンを取り付
は外部のファンで熱を奪うと、冷却面の熱が移動し、冷
却面は更に冷却される。従って、ペルチェ素子の冷却面
にガス冷却管路を取り付ければ、ガス冷却管路が冷却さ
れる。これによりガス中の水分が管内壁に結露し、ガス
中の水分が除去される。

本発明によるオゾン水製造装置は上述のような構成をも
つ、以下にその動作について説明する。

まず、電源コード（２８）を電源（図示せず）に接続し
てスイッチをオンにすると、給水管（１３）がちの水は
純水製造用電磁弁（２０）の開閉により純水製造用給水
通路（１７）を介して純水製造装ｆ　（１８）に供給さ
れ、この純水製造装置（１８）で製造された純水が純水
供給通路（１９）を介してオゾナイザ（３）に供給され
、同時にオゾナイザ電源（２１）からの給電によってオ
ゾンガスが製造される。このオゾナイザ（３）からのオ
ゾンガスは散気球（５）を介して反応筒（２）内に放出
される。この状態で、スイッチ（２６）をオンにすると
、その信号に基づいてコントローラ（１６）からの信号
により給水電磁弁（１５）が開弁じ、給水管（１３）か
らの水は噴霧ノズル取付バイブ（７）を通り一液用ノズ
ル（６）を介して反応ｆｉ　（２）に噴霧水として放出
され、オゾン水が生成される。そして、液体ポンプ（２
２）、オゾン水放出電磁弁（２３）が作動してオゾン水
はオゾン水放出通路（２４）を介して蛇口（２５）から
放出される。

オゾン水の放出時間はコントローラ（１６）の制御回路
のプログラムによって給水電磁弁（１５）、液体ポンプ
（２２）、オゾン水放出電磁弁（２３）を制御すること
により所定時間だけ放出された後、停止される７連続水
が必要な場合には、プログラムを選択することによりス
イッチの信号がオフになるまで一定濃度のオゾン水が連
続的に放出される。また、所定量のオゾン水を生成後に
反応筒（２）内へ供給されるオゾンガスはオゾン水の使
用が一定時間以上行われないままでいると、コントロー
ラ（１６〉がらの信号でエアーポンプ（９）が所定時間
だけ作動し、エアーポンプ（９）がら空気通路（１ｏ）
を介して反応ｆｌＲ（２）内へ送り込まれる空気によっ
て反応筒（２）内から排オゾン通路（１２）を介して除
湿器（３６）に送り出される。通常、除湿器内の管路は
０〜３℃に冷却されているので、排オゾンガスが冷却さ
れて、排オゾンガスに含まれている水分を管路の内壁に
結露させることにより、乾燥された排オゾンガスが排オ
ゾンガス通Ｎ　Ｂ　＜３８）を介してオゾンキラーク１
１）に送出され、オゾンキラー（１１）で分解無害化さ
れてから系外へ放出される。これにより反応筒（２）内
のオゾンガス濃度が許容値に保持される。

前記除湿器（３６）の管路の内壁に結露した排オゾンガ
ス中に含まれていた水分は、管壁をったい除湿器下部に
設けられた水滴回収管路（３７〉を介し、反応筒（２）
内にもどされる６ 第３図は、放電式オゾナイザを用いた時によく使われて
いる混合筒（４５）と気液分離槽（４６）を用いたフロ
ーである。

オゾナイザ（３）からのオゾンガスは、ニジフタ−ある
いはスタティックミキサ等の反応筒（４５）で水と混合
されるが、未溶解のオゾンガスは気液分離槽（４６）で
分離されるため排オゾンガスには水分が含まれている。

従って、ペルチェ素子を用いた除湿器（３６）で水分を
除湿しオゾンキラーに導かれ分解無害化して系外に排出
されるシステムとなっている。

Ｕ発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によればオゾンガ
スと水と反応させ、オゾン水を生成する装置において、
排オゾンガスには常に飽和水蒸気が含まれており、さら
に排オゾンガスの流速が速い場合には、水滴を併うこと
がある。この場合、排オゾンガスを分解無害化するオゾ
ンキラーの性能を著しく低下することになるが、ペルチ
ェ素子を用いた除湿器を管路に設けているので、排オゾ
ンガス中の水分を連続的に除去できるため、オゾンキラ
ーの性能を低下することなく使用できる。

従って、オゾンキラーが小型になるとともに寿命も長く
なるので、オゾン水製造装置全体を小型のユニットにす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を示すシステム構成図であ
り、第２図（ａ）は本発明のペルチェ素子を用いた除湿
器の基本的な構成の平面図であり、第２図（ｂ）は第２
図（ａ＞に示す装置の正面図であり、第２図（ｃ）は第
２図（ｂ）のＡ−Ａ′断面図であり、第３図は本発明の
他の実施￥！９様を示すフロー図である。 図中　１・・ユニット部、２・・反応筒、３オゾナイザ
、４・・オゾンガス通路、５・　散気球、６・・−成用
ノズル、７　・噴霧ノズル取付バイブ、８・・オゾン水
放出路、９・・エアーポンプ、１０　　・空気通路、１
１・・オゾンキラー、１２・排オゾン通路、１３・・給
水管、１４・・給水通路、１５・・給水電磁弁、１６　
　・コントローラ、１７純木製造用給水通路、１８・・
純水製造装置、１９・・純水供給通路、２０・・純水製
造用給水電磁弁、２１・・オゾナイザ電源、２２　　・
液体ポンプ、２３・・オゾン水放出電磁弁、２４　　・
オゾン水放出通路、２５・蛇口、２６・　スイッチ、２
７　　・水位計、２８・・電源コード、２９・・温度セ
ンサ、３５　　・除湿器用電源、３６・　除湿器、３７
・・水滴回収管路、３８・排オゾンガス通路Ｂ、３９　
・ペルチェ素子、４０冷却管路、 ４１　・ ・冷却フィン、 ４２・ ・冷却ファン、 ４５・ 混合筒、 ４６・ ・気液分離槽。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オゾンガスを得るためのオゾナイザと、オゾンガス
   を水に溶解させるための反応筒と、水の供給管路と、生
   成したオゾン水を放出するためのオゾン水放出路と、排
   オゾンガスを分解無害化するためのオゾンキラーを備え
   たオゾン水製造装置において、排オゾンガスが、反応筒
   からオゾンキラーへ導かれる管路の途中に、ペルチェ素
   子を用いた除湿器を設けたことを特徴とするオゾン水製
   造装置。 ２、水とオゾンガスの混合のための混合筒と、未溶解の
   オゾンガスを分離するための気液分離槽を設けたオゾン
   水製造装置において、排オゾンガスが、気液分離槽から
   、オゾンキラーへ導かれる管路の途中に、ペルチェ素子
   を用いた除湿器を設けたことを特徴とするオゾン水製造
   装置。