JPH064158B2 - オゾン浄水器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、水道水等にオゾンを混合溶解し、オゾンに
よる浄水を行うオゾン浄水器に関する。

［従来の技術］ 従来より、水道水等をその使用の直前にもう一度浄化処
理する浄水器が種々提案されている。このような浄水器
として、活性炭や中空糸をろ材として用いて有機物、雑
菌、その他微生物等を除去するものがある。

すなわち、活性炭を用いる浄水器は、粒状の活性炭を充
填した容器の中に水道水等を流通し、水道水が活性炭に
接触する際に、活性炭の吸着力と及び濾過作用によって
不純物を除去する。

一方、中空糸を用いる浄水器は、分子レベルの非常に微
細な穴を持つ高分子膜によって水をろ過し、不純物を分
離除去する。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のような、従来の浄水器にあっては、基本的に殺菌
消毒能力はなく、浄水器内部に滞留した水中やろ材であ
る活性炭に細菌が繁殖し、細菌数がかえって増加してし
まったり、細菌の種類によっては硫化水素等が発生し、
臭気を発生する場合があるなどの問題点があった。

また、紫外線を照射して殺菌消毒を行うものや電気分解
によって浄水作用を施すものも提案されているが、容器
の汚れによって紫外線の照射量が減少してしまったり、
十分な殺菌能力が得られないなどの問題点があり、満足
できるものではなかった。

この発明は、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、オゾンを用い効果的な浄化
が行えるオゾン浄水器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］ セラミック基板上に形成された電極間に高周波高圧電力
を印加し、沿面放電を生じさせてオゾンを発生するオゾ
ン発生部と、このオゾン発生部において発生したオゾン
を含むオゾン化空気を流通させる流通路と、この流通路
内に配置され、オゾン化空気を一方向のみに流通させる
逆止弁と、この逆止弁を通過したオゾン化空気を高速水
流によって吸引し、これらを混合してオゾン水を得るエ
ジェクタ部と、このエジェクタ部の下流側に設けられ、
オゾン水を抵抗体に衝突させて混合を促進するミキサ部
と、ミキサ部を通過したオゾン水を滞留させ混合をさら
に促進するミキシング室とを有し、上記エジェクタ部
は、高速水流噴出するノズル部と、このノズル部を取り
囲み、オゾン水をミキサ部に導入する直管状のパイプ部
とを含み、上記流通路のオゾン化空気のエジェクタ側出
口は、上記ノズル部の先端より下流側の上記パイプ部の
上部に形成されており、かつ上記ノズル部の上流側には
水道の蛇口に接続可能な水流入口が設けられていること
を特徴とする。

［作用］ 本発明では、セラミック基板上に形成された電極間に高
周波電圧電力を印加し、セラミック基板上に沿面放電を
生じさせてオゾンを発生させる。そして、発生したオゾ
ンが、エジェクタ部により吸引され、ここで水と混合さ
れる。ここで、この経路には、逆止弁が設けられてい
る。そこで、水の供給が停止された際、例えば放水口を
塞がれた場合等における水の逆流を確実の防止すること
ができる。

また、エジェクタ部において得られたオゾン水は、ミキ
サ部を介しミキシング室に流入する。ミキサ部は、抵抗
体を流路に配したものであり、ここでオゾン水が抵抗体
に衝突することよって、気液の混合（特に気泡の細粒化
および溶解）が促進される。さらに、オゾン水はミキシ
ング室に流入され、ここで所定時間滞留することによっ
て、オゾンの溶解がさらに促進されると共に、溶解され
たオゾンによる殺菌、不純物の酸化除去等の処理が行わ
れる。

このように、本発明によれば、オゾンの発生およびオゾ
ンと被処理水との混合を効率的に行うことができるた
め、装置をコンパクトにできる。そこで、装置を蛇口に
取り付け、家庭用の浄水器として利用することができ
る。特に、逆止弁を有しているため、水がオゾン発生部
に向けて逆流することを防止することができ、装置を安
全に使用することができる。

［実施例］ 以下、この発明に係る好適な一実施例について図面に基
づいて説明する。

第１図は、この発明に係るオゾン浄水器の全体構成を示
す構成図であり、オゾン浄水器５００は空気と水を受け
入れ、オゾンによって水の浄化を行う。

図において、上部ハウジング１０は下方が解放された円
筒状の形態を有しており、下端側方に複数の空気流通口
１２を有している。この空気流通口１２は上部ハウジン
グ１０を側方にリブ状に膨出形成された流通路１４の下
方に設けられている。なお、流通路１４は所定の間隔を
おいて４つ程度形成することが好ましい。

上部ハウジング１０の内部の上方部には、電源基板１６
に固定された電源回路１８が設けられている。この電源
回路１８はオゾン発生部４０においてオゾンを発生する
ために必要の所定の高圧高周波電流を発生する。

電源基板１６は、その一端が垂直方向に配置された板状
の放熱板２０に固定されている。また、この放熱板２０
の他端は、板状の放熱フィン２２に接続されている。こ
のため、電源回路１８において発生する熱は、電源基板
１６を介し放熱板２０及び放熱フィン２２に伝達され、
ここで放熱される。

この放熱フィン２２の下方には、ハニカム状のシリカゲ
ルによって構成された乾燥フィルタ３０が配置されてい
る。従って、空気流通口１２より流入した空気は放熱フ
ィン２２を迂回して乾燥フィルタ３０内を流通し、ここ
で乾燥処理される。

そして、この乾燥された空気は、次にオゾン発生部４０
に流通される。このオゾン発生部４０はオゾン発生部本
体４２とオゾンプレート４４からなっている。そして、
オゾンプレート４４はオゾン発生部本体４２の上面部に
通常３つ程度設置されており、、その下面部において沿
面放電を起こし、ここにオゾンを発生する。ここで、こ
の実施例においては、オゾン発生部４０に供給される空
気が乾燥されている。そこで、放電の際に窒素酸化物が
生成されることがなく、オゾン発生の効率を高めること
ができる。

オゾン発生部本体４２のオゾンプレート４４の側部（図
における左方）には、流入口４６が形成されており、オ
ゾンプレート４４の下方側方（図における右方）には流
出口４８が設けられている。このため、流入口４６から
流入した乾燥空気はオゾンプレート４４の下方を流れ、
オゾンプレート４４の下面において発生したオゾンを含
有したオゾン化ガスとして流出口４８が流出する。

なお、オゾン発生部本体４２の上部には一対の支持凸部
５０、５２が設けられており、これによって放熱フィン
２２を支持している。また、オゾン発生部本体４２の底
部には、幅広の凹条５４が形成されており、ここには放
熱フィン５６の下部片５６ａが挿入配置されている。そ
して、この放熱フィン５６の他端はオゾン発生部本体４
２を迂回してその側方より上方に向かい上部片５６ｂが
乾燥フィルタ３０の下方に伸び、これを支持している。

一方、上部ハウジング１０の下方には同じく円筒状の下
部ハウジング６０が接続固定されている。そして、この
下部ハウジング６０の側方部には上述のオゾン発生部４
０における流出部４８に連通するオゾン化ガス流通路６
２が設けられている。なお、このオゾン化ガス流通路６
２の上端部には、逆止弁６４が設けられており、オゾン
発生部４０側へのオゾン化ガス等の逆流を防止してい
る。

オゾン化ガス流通路６２の下端はエジェクタ部７０に開
口しており、このエジェクタ部７０によってオゾン化ガ
スが吸引されることによって、空気流通口１２、オゾン
発生部４０を介し空気が吸引流通される。

エジェクタ部７０には、側部ハウジング８０のノズル部
８２が配置されており、このノズル部８２から水を噴出
することによってオゾン化ガス流通路６２内のオゾン化
ガスを減圧吸引する。なお、このノズル部８２には側部
ハウジング８０に設けられた水流入口８４が連通されて
おり、この水流入口８４に水道水の蛇口を接続すること
によって、ノズル部８２に圧力水を供給することができ
る。

エジェクタ部７０の下流側は、ミキサ部９０を介し、ミ
キシング室９４が接続されている。このため、エジェク
タ部７０においてオゾン化ガスと混合され、オゾンを含
有したオゾン水はハキシング室９４に流入する。このミ
キシング室９４は下部ハウジング６０の大部分を占め、
ある程度の容積を有している。このため、オゾン水はこ
こである程度滞留する。特に、ミキシング室９４へのオ
ゾン水の流入口９６はその底部に上方を向いて配置され
ているため、オゾン水は上方に向けて流入される。従っ
て、オゾン水はこのミキシング室９４内に対流する。ま
た、このミキシング室９４内は通常加圧下にあるため、
ここでオゾン水中に気泡として残留するオゾン化ガス中
のオゾンの溶解が促進される。

ミキシング室９４の側底部には、流出口９８が配置され
ている。また、この流出口９８のミキシング室９４側に
は、銀セラミックスフィルタ１１０が配置されている。
従って、ミキシング室９４にてオゾンの溶解が促進され
たオゾン水は、この銀セラミックスフィルタ１１０を通
過することになる。

この銀セラミックスフィルタ１１０は多孔質のセラミッ
クス基板に銀を含有させたものであり、ここにオゾン水
が流通された場合には、オゾンの酸化作用によって、銀
が過酸化銀にまで酸化され、ここに銀の溶解が促進され
る。従って、この銀セラミックスフィルタ１１０を通過
したオゾン水には所定量の銀イオンが溶解されることに
なる。

銀イオンはそれが溶存していれば殺菌力があり水中にお
いて安定であるため、オゾンの場合とは異なりその殺菌
力に持続力がある。そこで、オゾン浄水器内部に長期間
オゾン水が滞留した場合にも、ここにバクテリア等が繁
殖することがない。

そして、銀イオンが溶存されたオゾン化水は、排出路１
２０を介し、オゾン除去フィルタ１３０に供給される。
このオゾン除去フィルタ１３０は３枚の金属フィルタ１
３２を内蔵しており、これをキャップ１３４で、流出口
１３６に固定している。従って、排出路１２０からのオ
ゾン化水は、３枚の金属フィルタ１３２と接触した後、
処理水として排出口１３８から排出される。このため、
オゾン水は金属フィルタ１３２の表面でオゾンが分解さ
れ、オゾンが除去された処理水としては排出される。そ
こで、この処理水は、人体に有害なオゾンを含んでおら
ず、そのまま飲料水として利用することができる。

一方、オゾン除去フィルタ１３０のキャップ１３４は側
部ハウジング８０にねじ止めされているため、これを回
すことによって容易に金属フィルタ１３２を除去するこ
とができる。そして、この金属フィルタ１３２を除去し
た場合には、オゾン水からのオゾンの除去は行われない
こととなり、オゾンを含有したオゾン水が排出口１３８
から排出されることになる。従って、この場合には、オ
ゾン水を利用して種々の殺菌消毒等を行うことができ
る。

さらに、側部ハウジング８０の図における右側方に示し
たスイッチ１５０はオゾン発生部４０における電力供給
をオンオフするものであり、このスイッチ１５０をオン
した時にのみオゾン発生が行われる。なお、このスイッ
チ１５０をオンし、オゾンを発生している場合には、オ
ゾンを発生していることの警告のため、ブザー（図示せ
ず）によってブザー音を発するようにするとよい。

なお、このスイッチ１５０がオンされている時間を積算
計（図示せず）によって積算しておき、所定時間経過し
した場合に、これを表示するとよい。通常の場合、オゾ
ン発生部４０等には所定の寿命があり、長期間そのまま
使用するのは好ましくない。このように積算計を設け所
定の取換え時期を表示すれば、適切な時期に必要な処置
を行うことができる。

第２図に示したのは、オゾン除去フィルタ１３０の構成
を説明するための図であり、キャップ１３４は側部ハウ
ジング８０の流出口１３６にねじ止めされる。このため
に、キャップ１３４には雌ねじが形成され、流出口１３
６には雄ねじ１３６ａが形成されている。また，金属フ
ィルタ１３２はその周囲に肉厚のプラスチックリング１
３２ａが設けられ、このプラスチックリング１３２ａに
よって円形の金属メッシュ１３２ｂがその周囲を固定支
持されている。プラスチックリング１３２ａは肉厚に形
成されたいるため、３枚の金属メッシュ１３２ｂは金属
フィルタ１３２が重ねて締め付け固定された場合に、ス
テンレスメッシュ１３２ｂ同士がプラスチックリング１
３２ａの肉厚に対応した距離だけ離れて配置され、ここ
に流通されるオゾン水と金属メッシュ１３２ｂとの接触
が促進される。

ここで、オゾン除去フィルタ１３０の材質としては、オ
ゾン分解を促進するものであれば、なんでも利用でき
る。例えば、従来より周知な白金などが使用でき、また
触媒作用は小さいがステンレスも使用可能である。

さらに、この実施例においては、キャップ１３４を取り
外すことによって、オゾン除去フィルタ１３０を除去し
たが、これに限らず、ステンレス製のフィルタをカセッ
トタイプとすることもできる。また、同形のカセットを
２つ設け、１つをステンレスフィルタ、１つをナイロン
フィルタとし、これを摺動移動によってワンタッチで切
換えられるようにしてもよい。

また、上述のように、銀セラミックスフィルタ１１０は
多孔性セラミックスに銀を含有させたものであるが、こ
のような銀セラミックスフィルタ１１０は多孔質セラミ
ックスに銀粉を塗り込めたりコーティングした後焼成し
たり、原材料中に銀を含ませて焼成すること等によって
形成することができる。さらに、多孔性セラミックスの
形状はハニカム状などでもよい。

そして、銀イオンの溶出は、オゾンによって過酸化銀の
生成される量によって決まる。従って、銀イオンの溶解
量は、水中の銀の含有量が５０ｐｐｂ以下（飲料水の基
準値）となるように、オゾン水中のオゾンの濃度に応じ
て設定する。

次に、第３図に示したのは、オゾンプレート４４の構成
図である。セラミックス基板２００の上部には、線状の
放電電極２０２が配置され、この放電電極２０２はアル
ミナ層２０４によって被覆されている。また、放電電極
２０２に対向する位置には、板状の誘導電極２０６が対
向配置されている。そこで、この放電電極２０２と誘電
電極２０６の間に高周波電源２０８からの高周波高圧電
力が印加されれば、ここに沿面放電が生じる。そして、
このような沿面放電が生じると、放電電極側表面におい
てオゾンが発生する。

そして、このようなオゾンプレート４４は第４図に示す
ようなオゾン発生部本体４２に嵌め込み固定される。す
なわち、オゾン発生部本体４２には嵌め込み用段部４２
ａが３つ平行に整列形成されており、ここにオゾンプレ
ート４４が挿入配置されるようになっている。また、オ
ゾン発生部本体４２の嵌め込み用段部４２ａの一端側部
（図における左側）には流入口４６がそれぞれ設けられ
ている。従って、オゾン発生部４０のオゾンプレート４
４の下方部の空気流通用の空間は、各オゾンプレート４
４毎に仕切り形成してもよい。

オゾン発生部本体４２には、上述のようにこれに接触す
るように放熱フィン５６が配置されているが、この放熱
フィン５６の形状は例えば第５図に示すような構成とす
るとよい。また、この放熱フィン５６はアルミによって
構成すれば、熱を速やかに伝達でき、乾燥フィルタ３０
を加熱でき、その乾燥を促進できる。

乾燥フィルタ３０は、例えば第６図に示すように円筒状
に構成するのが好適であり、オゾン発生部４０における
支持凸部５０，５２に係合する凹部３０ａ，３０ｂを対
応する位置に設けておくとよい。このような構成とする
と、組み立て時に乾燥フィルタ３０を載置固定すること
ができ、製作などが簡単になる。また、乾燥フィルタ３
０は周辺部３０ｃによってハニカム（蜂の巣）状のシリ
カゲルを保持する構成となっている。

なお、乾燥フィルタ３０の材質はゼオライト等たのもの
でもよく、また粒状の乾燥材を、例えば耐熱性シート３
０ｄで包んで周辺部３０ｃに保持させてもよい。

さらに、ミキサ部９０の形状は、例えば第７図に示すよ
うな板状フィン９０ａが多数放射状に伸長されたものが
流通方向に沿って配置されたものが好適である。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明に係るオゾン浄水器によ
れば、非常に効果的なオゾン酸化による浄水をすること
ができる。特に、オゾン発生部と、エジェクタ部の間に
逆止弁を設けたため、水のオゾン発生部への逆流を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るオゾン浄水器の一実施例の全体
構成を示す断面図、 第２図はオゾン除去フィルタ１３０の構成を示す説明
図、 第３図はオゾンプレート４４の構成を示す一部断面図、 第４図はオゾン発生部４０の構成を示す斜視図、 第５図は放熱フィン５６の構成を示す斜視図、 第６図は乾燥フィルタ３０の構成を示す斜視図、 第７図はミキサ部９０の構成を示す概略図である。 ３０…乾燥フィルタ ４０…オゾン発生部 ５６…放熱フィン（伝熱部材） ７０…エジェクタ部（オゾン水生成部） １１０…銀セラミックスフィルタ １３０…オゾン除去フィルタ ５００…オゾン浄水器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック基板上に形成された電極間に高
   周波高圧電力を印加し、沿面放電を生じさせてオゾンを
   発生するオゾン発生部と、 このオゾン発生部において発生したオゾンを含むオゾン
   化空気を流通させる流通路と、 この流通路内に配置され、オゾン化空気を一方向のみに
   流通させる逆止弁と、 この逆止弁を通過したオゾン化空気を高速水流によって
   吸引し、これらを混合して、オゾン水を得るエジェクタ
   部と、 このエジェクタ部の下流側に設けられ、オゾン水を抵抗
   体に衝突させて混合を促進するミキサ部と、 ミキサ部を通過したオゾン水を滞留させ混合をさらに促
   進するミキシング室と、 を有し、 上記エジェクタ部は、高速水流噴出するノズル部と、こ
   のノズル部を取り囲み、オゾン水をミキサ部に導入する
   直管状のパイプ部とを含み、上記流通路のオゾン化空気
   のエジェクタ側出口は、上記ノズル部の先端より下流側
   の上記パイプ部の上部に形成されており、かつ上記ノズ
   ル部の上流側には水道の蛇口に接続可能な水流入口が設
   けられていることを特徴とするオゾン浄水器。