JPH0678592B2 - オゾン水製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 『産業上の利用分野』 本発明はオゾン水製造装置に関するもので、さらに詳し
くは原料水を電気分解してオゾン水を得る電解式のオゾ
ン水製造装置に関するものである。

『従来の技術』 従来、オゾン水製造装置としては以下のごとき方式のも
のが提案されている。

空気を原料にして放電方法で気相のオゾンを製造し
て、この気相のオゾンを原料水中に散気する空気原料放
電方式。

酸素を原料にして上記と同様にしてオゾン水を得る
酸素原料放電方式。

水に紫外線を照射して、水中に溶存する酸素をオゾ
ン化する紫外線照射方式。

原料水を電気分解して得られるオゾンを原料水中に
溶存させる電解方式。

そして、近時は上記電解方式が、空気原料放電方式に比
較しては窒素酸化物の発生がなく、酸素原料放電方式に
比較しては酸素ボンベを必要とせず、またこの両放電方
式に比較しては、放電部の冷却の必要性が無く、簡易で
小型化できると共に、放電部での電極部材溶出といった
異物混入のおそれが少なく、さらには紫外線照射方式に
比較しては顕著な効率向上が期待できるといった利点か
ら注目されている。

特に、上記電解方式のうち固形重合体電解質膜（Solid
Polymer Elecholyte）の両面にオゾン発生用の触媒を兼
ねる電解用の電極を重ねて、両電極に直流電流を印加す
るものが、そのオゾン発生効率の良さから、特に注目さ
れ、近時多数の研究報告が提出されている。

『発明が解決使用とする問題点』 しかし、上記電解式のオゾン水製造装置は未だ各種研究
段階であって、試験機による効率測定等は実施しされて
いるも、実用装置は製造されていない。

そこで、本発明者は医院で消毒用等に利用できる程度の
小型な電解式のオゾン水製造装置の実用装置を開発すべ
く鋭意研究を重ねたところ、オゾン水は数ppmの低濃度
であっても、気相のオゾンに比較して非常に醸化力が大
きく、オゾン水と接触する部材および機器は、その材質
によっては急速に劣化乃至破損してしまい、小型で使用
時の操作性の良いオゾン水製造装置の実現はきわめて困
難であることが判明した。

これまでの試行錯誤の結果では、効率向上のために電極
部に水流を発生させるポンプ、オゾン水を水槽の外に給
水するための揚水ポンプおよび給水栓は、特にオゾン劣
化の影響を受け易く、既存の製品では使用に耐えること
ができず、これら部品はオゾン耐性の材質で特別に製造
する必要性があり高価となる欠点を有していた。

また、小型のオゾン水製造装置に於ては、発生した気相
のオゾンを水と効率的に接触することも困難で、オゾン
が気泡となって水面より消散する割合が高く、オゾンの
多くは無駄となってしまう欠点を有していた。

さらにまた、従来この種のオゾン水製造装置に於てはオ
ゾン水のオゾン濃度を常時測定する測定装置が用意され
ておらず、オゾン濃度が所定以上と思って使用していた
のにかかわらず、実際には電解用の電極や固形重合体電
解質膜の劣化等で初期のオゾン濃度に達していないオゾ
ン水が誤って使用されるという事態が充分に予想され、
この点に関する信頼性の保証が無いことが実用装置の実
現の最も大きな原因となっていた。

『目的』 そこで本発明は上記欠点に鑑みなされたもので、構成部
品および構成部材のオゾン水と接触する部分を必要最低
限となし、安価でオゾンによる劣化が少ないオゾン水製
造装置を提供することを目的としたものであり、また、
オゾンと水との接触効率が高く、さらには、オゾン水の
オゾン濃度を常時測定して使用に際して信頼性が確保で
きるオゾン水製造装置を提供することを目的としたもの
である。

『問題点を解決するための手段』 上記の目的を沿い、先述特許請求の範囲を要旨とする本
発明の構成は前述問題点を解決するために、水槽１上に
搭載した制御盤箱２より、該水槽１内に注入された原料
水Ｗ中に水没する電解装置本体３を吊棒４で吊下げ、 上記電解装置本体３には、電極収納室30を設け、この電
極収納室30内に固形重合体電解質膜31aの一面に所定の
開口率を有したアノード電極31bを地面に所定の開口率
を有したカソード電極31cを重ねた電解セル31を該電極
収納室30をカソード室30aとアノード室30bとに仕切るよ
うにして収納し、該電解セル31より取出した導線31′,3
1″の先端は制御盤箱２内に収納した直流電源装置25に
連結し、 また、上記電解装置本体３には、アノード室30bの一端
に連通する原料水流入口32と、水路33を介してアノード
室30bの他端に連通するオゾン水流入口34と、該水路33
の途中から分岐された分岐オゾン水流入口35と、一端が
カソード室30aに連通する水素流入口36とを設け、さら
に、該電解装置本体３には上記水路33の分岐オゾン水流
出口35よりアノード室30b側部位にポンプ37を、分岐オ
ゾン水流入口35よりオゾン水流出口34側部位に該水路33
を開閉する弁体38を収納し、また、分岐オゾン水流入口
35よりはオゾン水導管35aを、水素流出口36よりは水素
導管36aを立設し、該オゾン水導管35aの先端は制御盤箱
２に設けた給水口21に、水素導管36aの先端は制御盤箱
２に収納した水素処理室22に夫々連通し、また、前記ポ
ンプ37より駆動軸37aを、弁体38よりは弁棒38aを立設
し、該駆動軸37a先端は制御盤箱２内に収納したモータ2
3に、弁棒38aの先端は制御盤箱２内に収納したソレノイ
ド24に夫々連結し、 さらに、上記駆動軸37aの途中には攪拌翼37bを嵌着し、
この攪拌翼37bの近くには固形重合体電解質膜41aの外面
に所定の開口率を有した測定電極41bを内面に比較電極4
1cを重ねたオゾン濃度測定具41を水没させて配設し、こ
のオゾン濃度測定具41の測定電極41bと比較電極41cとか
ら取り出したリード線41′,41″を制御盤箱２内に収納
した電流計よりなるオゾン濃度表示装置26に連結してな
る技術的手段を講じたもである。

『作用』 それ故本発明オゾン水製造装置は、水槽１内に所定の水
位まで原料水Ｗを注入し、電解セル31に直流電圧を印加
し、駆動軸37aをモータ23で回転してポンプ37と攪拌器3
7bとを回転せしめる。

すると、原料水Ｗはポンプ37によって原料水流入口32か
らアノード室30b内に流入し水路33を通ってオゾン水流
入口34より再び水槽１内に噴出される。そして、この原
料水Ｗはアノード室30b内において電気分解され、アノ
ード室30b内にはオゾンが混入した酸素（以下、単にオ
ゾンという。）が、カソード室30a内には水素が発生
し、該オゾンは気泡となって、途中ポンプ37で攪拌さ
れ、水路33内を進行しつつ原料水Ｗ中に溶解され、該原
料水Ｗをオゾン水とする。なお、原料水Ｗの電気分解に
よって発生する酸素中にオゾンが混入する割合は、印加
電圧が高いと大きくなり、また、触媒を兼ねるアノード
電極31bの材質によってもこの割合は変化するという作
用が知られている。

また、ポンプ37と共に攪拌翼37bが回転することで、オ
ゾン濃度測定具41に常にオゾン水の水流が供送され、測
定電極41bと比較電極41cとの間に起電力が発生し（測定
電極41bと比較電極41cとの間に電解質で連通し、この電
解質にオゾンが作用すると、両電極に記電力が発生する
ことは、従来の隔膜式オゾンセンサー等で利用されてい
た技術である。）オゾン水の濃度（水槽１内にたまった
原料水Ｗのオゾン濃度で、この原料水Ｗはアノード室30
b内と水槽１内とを何回も循環することで徐々にオゾン
濃度が高まるもので、この水槽１内にたまった原料水Ｗ
のオゾン濃度が後記する給水口21から流出するオゾン水
の濃度と近似値となるものである。）がオゾン濃度表示
装置26に表示される。

そして、この水槽１内に得られたオゾン水を利用する場
合には、ソレノイド24に通電して水路33をその分岐オゾ
ン水流出口35より下流側で遮断する。するとポンプ37よ
り圧送されるオゾン水はオゾン水導管35aを介して給水
口21より取り出すことがきるという作用を呈するもので
ある。

なお、電気分解によって発生した水素は水素導管36aを
通って水素処理室22内に吸着補集されるものである。

『実施例』 次に、本発明の実施例を添附図面に従って説明すれば以
下の通りである。

図中、１が水槽で、この水槽１上に搭載した制御盤箱２
より、該水槽１内に注入された原料水Ｗ中に水没する電
解装置本体３を吊棒４で吊下げてある。

上記水槽１は、上部に開口を有した容器状のものが使用
され、その材質は本実施例ではガラスを使用したが、オ
ゾン耐性を有するものであればよい。そして、上記制御
盤箱２はその底面で水槽１の蓋を兼ねるようになしてお
り、水槽１の開口縁と制御盤箱２との間にはシリコンゴ
ム等のオゾン耐性を有したパッキン５を介在せしめるこ
とが望ましい。さらに、上記電解装置本体３および吊棒
４もオゾン耐性を有した材質で形成されることは無論で
ある。

また、上記原料水Ｗは、水道水を使用してもよいが、水
道水中には消毒用の塩素等の異物が混入しており、これ
ら異物は電解分解に影響を与えたり、発生オゾンと反応
してオゾンを消費したり、固形重合体電解質膜31aを汚
す原因となるので純水の使用が望ましい。

そして、上記原料水Ｗは所定量を水槽１内に注入して使
用すればよいが、本実施例では、この原料水Ｗは注水栓
27より使用した分量が自動的に補給されるようになして
あり、該注水栓27は制御盤箱２に収納した電磁弁27a
と、この電磁弁27aを途中に介装し、上流端を制御盤箱
２の外方に突出した注水管連結口22bと、下流端を制御
盤箱２の下面より水槽１内に開口した注水口27cとで構
成され、この注水管連結口27bに図示しな原料水送源よ
ホースを連結する。

なお、上記電磁弁27aには図では明示していないが、第
一フロート27dの位置によって開閉するスイッチ（図示
では明示していないが、第一フロート27dに永久磁石
を、この第一フロート27dを案内する後述案内棒27f内に
リードスイッチを収納したもの等、従来公知なフロート
スイッチが収用されできる。）によってその通電回路が
開閉されるように（基準水位W1より水位が下がると電磁
弁27aに通電されて新たな原料水Ｗが補給され、水位が
基準水位W1に戻ると該電磁弁27aは閉じて原料水Ｗの補
給が停止する。）なしてあるのは無論である。

また、上記第一フロート27dは、制御盤箱２より吊下げ
た案内棒27f昇降可能に取付けられているが、さらにこ
の案内棒27fには該第１フロート27dの下方部位に第二フ
ロート27eを昇降可能に取付けてある。この第二フロー
ト27eは水位が所定以下（第１図、低水位W2以下）にな
ると直流電源装置25の電源供給を遮断するものであり、
水位が電解セル31よりも低くなって該電解セル31を破損
することを防止するためのものである。

そして、上記電解装置本体３には、電極収納室30を設
け、この電極収納室30内に固形重合体電解質膜31aの一
面に所定の開口率を有したアノード電極31bを他面に所
定の開口率を有したカソード電極31cを重ねた電解セル3
1を該電極収納室30をカソード室30aとアノード室30bと
に仕切るようにして収納し、該電解セル31より取出した
導線31′,31″の先端は制御盤箱２内に収納した直流電
源装置25に連結してある。

上記固形重合体電解質膜31a、アノード電極31b、カソー
ド電極31cは従来公知なものを使用すればよく、本実施
例では、固形重合体電解質膜31aにフッ素系陽イオン交
換膜を、アノード電極31bに二酸化鉛（PbO2）「通常こ
のアノード電極31bには、金（Au）、プラチナ（Pt）等
の貴金属が使用されるが、二酸化鉛がその触媒機能にす
ぐれ、特に、鉛表面を酸素処理した（Pb・PbO2）はその
加工性からも優れた電極材となることが知られてい
る。」を、カソード電極31cにはステンレスにニッケル
鍍金をしたもの「カソード電極31cも、直接は原料水Ｗ
とは接触しないにもかかわらず実測の結果ではオゾン発
生の触媒機能が認められ、カソード電極31cと同様に貴
金属が使用されることが多く、本発明に於てもそれら貴
金属を使用しても差し支えない。」を使用した。

なお、上記の所定の開口率とはアノード電極31bおよび
カソード電極31cが固形重合体電解質膜31aの表面全面を
覆うではなく、該アノード電極31bおよびカソード電極3
1cが小孔31b′,31c″を多数開穿した多孔板状、金網
状、格子状等（図示実施例は多孔板状）となしてあり、
一定の割合で固形重合体電解質膜31aの表面を覆うこと
である。

そして、このアノード電極31bよりは導線31′が取り出
され、カソード電極31cよりは導線31″が取り出されて
直流電源装置25に連結され、アノード電極31bとカソー
ド電極31cとの間には直流電圧が印加される。すなわ
ち、該直流電源装置25としては従来公知な直流電源装置
が使用でき、本実施例においては商用交流電源を直流に
変換する直流電源装置を使用している。なお、本実施例
で、固形重合体電解質膜31aの厚みを200ミクロン、アノ
ード電極31bとカソード電極31cとは夫々50％の開口率で
20×40mmの大きさとなし、5Vの直流電圧を印加したとこ
ろ電流は３アンペアであった。

また、上記カソード室30aとアノード室30bとは単なる空
間状となしてもよいが、本実施例では、アノード電極31
bとカソード電極31cとの押さえを兼ねるべく、相互に連
通する溝を設けて凸状3d,3d・・・の先端で、固形重合
体電解質膜31aを間に挾装したアノード電極31bとカソー
ド電極31cとを挟持るようになしてある。

また、上記電解装置本体３には、アノード室30bの一端
に連通する原料水流入口32と、水路33を介してアノード
室30bの他端に連通するオゾン水流出口34と、該水路33
の途中から分岐された分岐オゾン水流入口35と、一端が
カソード室30aに連通する水素流出口36とを設け、さら
に、該電解装置本体３には上記水路33の分岐オゾン水流
入口35よりアソード室30b側部位にポンプ37を、分岐オ
ゾン水流入口35よりオゾン水流出口34側部位に該水路33
を開閉する弁体38を収納し、また、分岐オゾン水流入口
35よりはオゾン水導管35aを、水素流出口36よりは水素
導管36aを立設し、該オゾン水導管35aの先端は制御盤箱
２に設けた給水口21に、水素導管36aの先端は制御盤箱
２に収納した水素処理室22に夫々連通し、また、前記ポ
ンプ37より駆動軸37aを、弁体38よりは弁棒38aを立設
し、該駆動軸37aの先端は制御盤箱２内に収納したモー
タ23に、弁棒38aの先端は制御盤箱２内に収納したソレ
ノイド24に夫々連結してある。

すなわち、原料水流入口32を設けることにより、アノー
ド室30bは水槽１内と連通し、原料水Ｗはこの原料水流
入口32よりアノード室30b内に流入可能となしてあり、
さらに、アノード室30b内の原料水Ｗはポンプ37に吸引
されて常時はオゾン水流出口34より水槽１内に再び噴出
されるようになしてある。アノード室30b内に常に原料
水Ｗが供給され、前記アノード電極31bとカソード電極3
1cとの間に直流電圧が印加されると、該原料水Ｗは電気
分解され、アノード室30b内にオゾンが気泡状に発生
し、このオゾンは水流に随伴してオゾン水流出口34に向
かい、途中ポンプ37で攪拌され、水路33を通過しつつ原
料水Ｗ中に溶解されることなるが、この際に、オゾンが
気泡状に混在したままの状態で水槽１内に還流せしめる
と、オゾンの溶解率が低下するので、望ましくは、オゾ
ン水流出口34より噴出する以前に充分にオゾン溶解する
条件を確保したい。そのための一つの手段としては水流
の速度を遅くすることであるが、流速が遅いとポンプ37
での攪拌効果が得られずかえってオゾン溶解効率が低下
するので、本実施例では、上記ポンプ37に第二流入口39
を設け、この第二流入口39よりも水槽１内の原料水Ｗが
流入するようになし、大容量の原料水Ｗと小容量のオゾ
ンとを主にポンプ37の攪拌力で効率的に接触させオゾン
の溶解効率を高めている。

そして、上記弁体38は、常時は弁棒38aに保持されて流
路33の上方に位置し、ソレノイド22に通電されると該弁
体38が下降して流路33を塞ぐ構成となっている。そして
この弁棒38aが閉じると、オゾン水流出口34は閉となる
ので、ポンプ37より圧送されるオゾン水は分岐オゾン水
流入口35より噴出することになり、常時はオゾン水導管
35aにはサージ圧によりオゾン水は流れないが、オゾン
水流出口34が閉じられることで、オゾン水はオゾン水導
管35a内を上昇して給水口21より流出することになる。

上記揚水に関しては、一般的には揚水ポンプを別途用意
するものであるが、本発明ではポンプ37を兼用したこと
に大きな特徴がある。揚水ポンプを別途用意すると部品
点数が増加するし、該揚水ポンプの下流側には給水栓が
必要となり、これらをオゾン耐性材質で形成すると大変
高価なものとなる。そこで、本発明ではこの揚水ポンプ
と給水栓を省略したもので、前記ポンプ37を揚水能力を
も有するものを使用し、前記弁体38でこのポンプ37を原
料水Ｗの攪拌用と揚水用とに切り換える様になしてい
る。この説明に於て、揚水ポンプが省略できるという利
点は容易に理解できるであろうが、前記第二流入口39が
必須の要件となるのではないかという疑問、また、給水
栓は省略されるが弁体38が必要となるので構成の簡易化
にはならないとする疑問もあると思われるので、この点
に言及すると、先ず、第二流入口39は原料水流入口32の
断面積が大きければよいことになり必ずしも必須の要件
ではなく、次に、弁体38は漏洩の心配は不要（多少の漏
洩があっても実用上支障とはならない。）で精度は高く
なくてよいという利点を有している。本発明者も、先に
揚水ポンプと給水栓とを有した試作機を製作したが、揚
水ポンプでオゾン水を揚水すると給水栓まで揚水ポンプ
で圧送されたオゾン水が満たされることになり、やが
て、給水栓はオゾンで偏食されて漏洩を生じてしまった
が、本発明では給水口21は単なる開口であり、弁体38を
開けは、オゾン水導管35a内のオゾン水の水頭は自然と
下がり、給水口21よりの水漏れの心配は回避されること
になる。

さらに、電気分解に伴ってカソード室30aに内には水素
が発生するが、この水素は水素流出口36より水素導管36
aを経て水素処理室22に吸着される。この水素処理室22
は水素を吸着する金属粉を充填したものを使用している
が、水素を安全に処理できるものであればよく、吸着に
変えて酸化等の反応処理を行う様になしても差し支えな
い。また、原料水Ｗが電気分解されて体質を増したオゾ
ンは水槽１の水面から出て適当な間隙部から流出してし
まうことになるが、このオゾンは水素に比較して爆発等
の危険性が少ないので、そのまま放出してもよい。しか
し、室内で長時間オゾンが放出されると人体に影響する
ことも予想されるため、本実施例ではオゾン分解処理室
28に設け、このオゾン分解処理室28内に活性炭等のオゾ
ン分解触媒を充填し、図では省略したが、このオゾン分
解処理室28と水槽１の上部開口（オゾンはこの上部開口
よりのみ流出し、その他は密閉しておく。）とを連通さ
せ、原料水Ｗが電気分解されて発生したオゾンはこのオ
ゾン分解処理室28を通って酸素に分解されてから該オゾ
ン分解処理室28を経て排気口28aから放出されるように
してある。

なお、上記ポンプ37は、駆動軸37aを介してモータ23で
駆動されるのは無論であり、図示例では製造の都合上該
駆動軸37aの途中にはフレキシブルカプラ37cを介在せし
めてなる。

なお、上記した電解装置本体３の具体的構造を第２図お
よび第３図に基づきさらに説明すると、該電解装置本体
３は、下板3aと中板3bと上板3cとで三枚重ね構造となし
て、該中板3bと上板3cとは夫々締着用孔6,6,6・・・が
適合位置に開穿され、この締着用孔6,6,6・・・内を吊
棒４の下端部が挿通し、締着螺子７で三枚重ね状に締着
されるようになしてある。

そして、上記下板3aの上面には前記凸条3d,3d,3d・・・
を有したカソード室30aが削成されると共に、前記水素
流出口36に連通する水素案内路3eが設けられている。

また、上記中板3bの下面にはアノード室30bが削成され
ており、この中板3bと前記下板3aとを重ねると、該カソ
ード室30aとアノード室30bとの位置が適合して電極収納
室30に形成される。なお、このアノード室30bに設けた
凸条3d,3d,3d・・・はカソード室30aのものとは90度の
角度を有する位置関係に配してある。さらに、この中板
3bには一端が該アノード室30bに他端が該中板3bの端部
に達するように第一通孔（溝）3fと、一端が該アノード
室30bに他端が第二流入口39に連通する（第３図に示さ
れる貫通流入路3m′,3m″を介して該第二流入口39に連
通される。）第二通孔3gとが設けられ、該第一通孔3fの
他端が原料水流入口32となり、第二通孔3gは水路33の一
部を形成するようになっている。

また、上記上板3cにはその下面にポンプ37のケーシング
部を形成するポンプ翼収納室3hが削成され、このポンプ
翼収納室3hからは先端を該上板3cの端面にオゾン水流出
口34として開口する第三流路3iが設けてあり、この第三
流路3iと前記第二流路3gとで水路33が形成されている。
そして、この上板3cには、上面から下端が上記第三流路
3iに連通する第一縦穴3jと第二縦穴3kが掘削されてお
り、該第一縦穴3jが弁体38の弁室、第二縦穴3kの上端が
前述した分岐オゾン水流入口35を構成するようになして
ある。なお、ポンプ翼収納室3hにはポンプ翼37′が収納
され、このポンプ翼37′の駆動軸37aは縦通孔3nを貫通
するようになしてあり、弁体38は常時は第一縦穴3j内に
収納された第２図図示状態にあり、この弁体38が下降す
ると第三流路3iすなわち水路33の下流側部位が閉じられ
るようになしてある。また、その上板3cの上面には水素
流出口36が開口され、この水素流出口36よりはこの上板
3cと中板3bとを貫通して連通路3e′,3e″で下板3aの水
素案内路3eに連通せしめている。

なお、前述第二流入口39は下板3aの下面でポンプ翼37′
の中心軸延長線を中心軸として設けられ、該下板3aと中
板3bとを貫通流入路3m′,3m″でポンプ翼収納室3hの下
面中央部位に連通せしめてある。

さらに本発明は、前記駆動軸37aの途中には攪拌翼37bを
嵌着し、この権拌翼37bの近くには固形重合体電解質膜4
1aの外面に所定の開口率を有した測定電極41bを内面に
比較電極1cを重ねたオゾン濃度測定具41をを水没させて
配設し、このオゾン濃度測定具41の測定電極41bと比較
電極41cとから取り出したリード線41′,41″を制御盤箱
２内に収納した電流計よりなるオゾン濃度表示装置26に
連結してなる。

このオゾン濃度測定器41は、測定電極41bと比較電極41c
との間に電解質で連通し、この電解質にオゾンが作用す
ると、両電極に起電力が発生することは、従来の隔膜式
オゾンセンサー等で利用されていた技術である。そして
その構成は該電解セル31と略同じであるが、オゾン水の
オゾン濃度に対応して起電力を得て、この起電力をオゾ
ン濃度表示装置26で読み取るものである。そして、本実
施例では第４図に最も明らかに示すごとく、上記固形重
合体電解質膜41aにフッ素系陽イオン交換膜を、測定電
極41bに針金状の塩化鉛を、比較電極41cに針金状の金
（Au）使用し、セラミックで構成した円柱状の基材40に
（図からは明確でないが、この基材40を電解装置本体３
上面に固定している。）比較電極41cをコイル状に巻
き、その外面を固形重合体電解質膜41aで覆い（原料水
より比較電極41cを遮断するように）、さらに、この固
形重合体電解質膜41aの外面に測定電極41bをコイル状に
巻いている。なお、この際に比較電極41cは密に巻き付
けてもよいが、測定電極41bは隣接部分と多少の間隔を
有する様に巻き付け、このスパンをもって所定の開口率
が得られるようになしておく。そして、上記測定電極41
bと比較電極41cとの間の起電力は固形重合体電解質膜41
aの面積および測定電極41bの接触面積によって相違はす
るが、本実施例の基材40の直径が１cm、固形重合体電解
質膜41aの面積12.5cm^２、測定電極41bに径が0.3mmで長
さ50cmのものを約50回巻いたもので、オゾン濃度１ppm
あたり２マイクロアンペアの比較的な起電力が得られた
ので、この起電力をオゾン濃度に換算してオゾン濃度表
示装置26で表示するようになしたが、無論、この起電力
は増幅回路で増幅したり、現時点ではその必要性は認め
られないが演算回路で演算して温度補正等を行なうよう
にしてもよい。なお、上記オゾン濃度測定具41は、静水
中では0.01ppmまで測定可能となしたとこでは、0.1ppm
の位の測定値が常に上下に変動して安定性が得られなか
ったが、撹拌翼37bで付近に水流を発生させたところで
は0.1ppmの位の測定値の上下変動は回避できた。

なお、図中、８は横桟板、９はフロートストッパーリン
グ、11は嵌入足片を示すものである。

『発明の効果』 本発明は上記のごときで、水槽１内に所定の水位まで原
料水Ｗを注入し、このの原料水Ｗ内に電極収納室30を没
入するようになしたので、コンパクトなオゾン水製造装
置を提供することができるものである。

また、本発明装置は水中放電方式を採用したので、従来
の大気中での放電、紫外線照射という手段を使用しない
ため、酸化窒素のの発生がなく、室内での使用に安全で
あり、また従来の大気中での放電では電極が放電で溶出
して混入するおそれが大きかったが、本発明装置では原
料水Ｗを電気分解しているので窒素酸化物にの発生がな
く、電極Ｗの溶出は原料水Ｗが効率的な冷却を行って少
なく、より異物混入のおそれが少ない純粋なオゾンが得
られるオゾン水製造装置を提供することができるもので
ある。

また、本発明の特筆すべき効果の一つはオゾン濃度測定
値41とこの、このオゾン濃度測定具41に連結するオゾン
濃度測定装置26を装置したため、使用するオゾン水が所
望の濃度であるかの確認が常に行えることで、前述もし
た如く、殺菌等に使用する場合に、実際にはオゾン濃度
が必要な濃度以下であったという例は多々報告されてお
り、常にオゾン濃度が確認できることは、この種装置の
信頼性を向上するばかりでなく、現在まで我が国ではほ
とんど利用されていない医療分野（西ドイツでは歯科医
療にオゾン水の利用実績がある。）での利用も期待でき
る。

また、本発明の特筆すべきもう一つの効果は、構成を簡
易化したことで、安価に提供できるばかりか耐久性を向
上し得たことである。前述した如く、弁体38でポンプ37
を原料水Ｗの撹拌用と揚水用とに切り換える様になしい
るため、揚水ポンプ、給水栓の部品点数は低減でき、加
工精度が高くなくてもオゾン水の給水を止めた場合に漏
水のおそれがなく、さらには該いポンプ37で気相のオゾ
ン原料水とを攪拌するので気液接触が効率的なオゾン水
製造装置を提供することができるものである。

なお、発生したオゾンを水槽１の外で原料水Ｗと接触す
ると機構が複雑になるだかりか、発生直後のオゾンは溶
解が早く、かつ、溶解率も多少高いということが実測の
結果確認されており、発生直後の気相のオゾンを水中で
ポンプ37で攪拌することは溶解効率の向上にも顕著なる
効果を発揮するものであった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明オゾン水製造装置の一実施例を示すもので
第１図は一部断面側面図、第２図は電解装置本体部の拡
大縦断面図、第３図は電解セルをの除いた電解装置本体
部の分解斜視図、第４図はオゾン濃度測定具の縦断面
図、第５図は制御盤箱のカバーを外した状態での平面図
である。 １……水槽、２……制御盤箱、３……電解装置本体、４
……吊棒、21……給水口、22……水素処理室、23……モ
ータ、24……ソレノイド、25……直流電源装置、26……
オゾン濃度表示装置、30……電極収納室、30a……カソ
ード室、30b……アノード室、31……電解セル、31a……
固形重合体電解質膜、31b……アノード電極、31c……カ
ソード電極、31′,31″……導線、32……原料水流入
口、33……水路、34……オゾン水流出口、35……分岐オ
ゾン水流出口、35a……オゾン水導管、36……水素流出
口、36a……水素導管、37……ポンプ、37a……駆動軸、
37b……攪拌翼、38……弁体、38a……弁棒、41……オゾ
ン濃度測定具、41a……固形重合体電解質膜、41b……測
定電極、41c……比較電極、41′,41″……リード線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽１上に搭載した制御盤箱２より、該水
   槽１内に注入された原料水Ｗ中に水没する電解装置本体
   ３を吊棒４で吊下げ、 上記電解装置本体３には、電極収納室30を設け、この電
   極収納室30内に固形重合体電解質膜31aの一面に所定の
   開口率を有したアノード電極31bを他面に所定の開口率
   を有したカソード電極31cを重ねた電解セル31を該電極
   収納室30をカソード室30aとアノード室30bとに仕切るよ
   うにして収納し、該電解セル31より取出した導線31′,3
   1″の先端は制御盤箱２内に収納した直流電源装置25に
   連結し、 また、上記電解装置本体３には、アノード室30bの一端
   に連通する原料水流入口32と、水路33を介してアノード
   室30bの他端に連通するオゾン水流入口34と、該水路33
   の途中から分岐された分岐オゾン水流入口35と、一端が
   カソード室30aに連通する水素流出口36とを設け、さら
   に、該電解装置本体３には上記水路33の分岐オゾン水流
   出口35よりアノード室30b側部位にポンプ37を、分岐オ
   ゾン水流出口35よりオゾン水流出口34側部位に該水路33
   を開閉する弁体38を収納し、また、分岐オゾン水流入口
   35よりはオゾン水導管35aを、水素流出口36よりは水素
   導管36aを立設し、該オゾン水導管35aの先端は制御盤箱
   ２に設けた給水口21に、水素導管36aの先端は制御盤箱
   ２に収納した水素処理室22に夫々連通し、また、前記ポ
   ンプ37より駆動軸37aを、弁体38よりは弁棒38aを立設
   し、該駆動軸37aの先端は制御盤箱２内に収納したモー
   タ23に、弁棒38aの先端は制御盤箱２内に収納したソレ
   ノイド24に夫々連結し、 さらに、上記駆動軸37aの途中には攪拌翼37bを嵌着し、
   この攪拌翼37bの近くには固形重合体電解質膜41aの外面
   に所定の開口率を有した測定電極41bを内面に比較電極4
   1cを重ねたオゾン濃度測定具41を水没させて配設し、こ
   のオゾン濃度測定具41の測定電極41bと比較電極41cとか
   ら取り出したリード線41′,41″を制御盤箱２内に収納
   した電流計よりなるオゾン濃度表示装置26に連結してな
   るオゾン水製造装置。