JPH1121684A - オゾン水の製造装置および製造方法 - Google Patents
オゾン水の製造装置および製造方法Info
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- JPH1121684A JPH1121684A JP9177247A JP17724797A JPH1121684A JP H1121684 A JPH1121684 A JP H1121684A JP 9177247 A JP9177247 A JP 9177247A JP 17724797 A JP17724797 A JP 17724797A JP H1121684 A JPH1121684 A JP H1121684A
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Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低濃度のオゾン水であっても効率良く製造す
ることのできるオゾン水の製造装置及び製造方法を提供
する。 【解決手段】 固形電解質膜を介して陽極室と陰極室を
設け、陽極室と陰極室には夫々通水路を形成してなるオ
ゾン水の製造装置において、前記陽極室側の電極を、通
水方向に分割し、相互に電気的に絶縁された複数の電極
セグメントから構成する。低濃度のオゾン水を製造する
にあたっては一部の陽極電極セグメントに通電すればよ
いが、この場合、通水方向上流側の電極セグメントのみ
に通電することが望ましく、電流密度は０．５Ａ／ｃｍ
2 以上で電解を行うことが推奨される。
ることのできるオゾン水の製造装置及び製造方法を提供
する。 【解決手段】 固形電解質膜を介して陽極室と陰極室を
設け、陽極室と陰極室には夫々通水路を形成してなるオ
ゾン水の製造装置において、前記陽極室側の電極を、通
水方向に分割し、相互に電気的に絶縁された複数の電極
セグメントから構成する。低濃度のオゾン水を製造する
にあたっては一部の陽極電極セグメントに通電すればよ
いが、この場合、通水方向上流側の電極セグメントのみ
に通電することが望ましく、電流密度は０．５Ａ／ｃｍ
2 以上で電解を行うことが推奨される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はオゾン水の製造装置
及び製造方法に関し、詳細にはオゾンが溶解しているオ
ゾン水を水の電気分解によって製造するにあたり、目標
とするオゾン濃度に応じて効率よくオゾン水を製造する
ことのできる装置と方法に関するものである。
及び製造方法に関し、詳細にはオゾンが溶解しているオ
ゾン水を水の電気分解によって製造するにあたり、目標
とするオゾン濃度に応じて効率よくオゾン水を製造する
ことのできる装置と方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】オゾンは強力な酸化力を有していること
から、殺菌，消毒，脱色，脱臭，酸化分解や酸化処理
等、様々な分野で利用されており、オゾンを溶解してい
るオゾン水は、オゾンガスに比べて安全で利用し易いと
いう理由でその需要が増加している。
から、殺菌，消毒，脱色，脱臭，酸化分解や酸化処理
等、様々な分野で利用されており、オゾンを溶解してい
るオゾン水は、オゾンガスに比べて安全で利用し易いと
いう理由でその需要が増加している。
【０００３】オゾン水を製造する方法としては、まずオ
ゾンガスを生成し、次いでオゾンガスと水を混合させて
溶解させるオゾン曝気法が知られている。但し、オゾン
ガスは水への溶解効率が低いために、せっかく高濃度の
オゾンガスを生成しても、その１０〜２０％程度しか有
効に利用することができず、残りのオゾンガスはオゾン
分解触媒で無害化処理して大気中に放出されることが一
般的である。しかも、上記オゾン曝気法で得られるオゾ
ン水濃度は２，３ｐｐｍ程度であることから、大腸菌の
殺菌や植物の活性化等には効果的であっても、他の抗生
の強い細菌の殺菌にはあまり効果がなく、また漂白や脱
臭にも大きな効果を期待することはできない。
ゾンガスを生成し、次いでオゾンガスと水を混合させて
溶解させるオゾン曝気法が知られている。但し、オゾン
ガスは水への溶解効率が低いために、せっかく高濃度の
オゾンガスを生成しても、その１０〜２０％程度しか有
効に利用することができず、残りのオゾンガスはオゾン
分解触媒で無害化処理して大気中に放出されることが一
般的である。しかも、上記オゾン曝気法で得られるオゾ
ン水濃度は２，３ｐｐｍ程度であることから、大腸菌の
殺菌や植物の活性化等には効果的であっても、他の抗生
の強い細菌の殺菌にはあまり効果がなく、また漂白や脱
臭にも大きな効果を期待することはできない。
【０００４】そこで、特開平８−１３４６７７号公報に
開示されている様に、水電解法により高濃度のオゾン水
を製造できる装置が開発されている。図１に示す様に、
上記製造装置は、固形電解質膜１を介して陽極室と陰極
室を設け、陽極室と陰極室には夫々金網からなる電極１
４，２４と概略菱形の開口部を有するラス網１３，２３
とが上記固形電解質膜側から順次配設されて通水路が形
成されることにより構成されている。尚、図１において
１１，２１は電極端子、１２，２２は給電板、１５，２
５はジャケット、１６，２６は水流入口、１７，２７は
（オゾン）水流出口を夫々示す。上記装置によれば、オ
ゾンガスの無害化処理を必要とせず、水道水などを直接
電気分解してオゾン水を製造することが可能であり、工
業的に望まれている５ｐｐｍ以上の高濃度オゾン水を製
造することが可能となる。
開示されている様に、水電解法により高濃度のオゾン水
を製造できる装置が開発されている。図１に示す様に、
上記製造装置は、固形電解質膜１を介して陽極室と陰極
室を設け、陽極室と陰極室には夫々金網からなる電極１
４，２４と概略菱形の開口部を有するラス網１３，２３
とが上記固形電解質膜側から順次配設されて通水路が形
成されることにより構成されている。尚、図１において
１１，２１は電極端子、１２，２２は給電板、１５，２
５はジャケット、１６，２６は水流入口、１７，２７は
（オゾン）水流出口を夫々示す。上記装置によれば、オ
ゾンガスの無害化処理を必要とせず、水道水などを直接
電気分解してオゾン水を製造することが可能であり、工
業的に望まれている５ｐｐｍ以上の高濃度オゾン水を製
造することが可能となる。
【０００５】但し、オゾン水の製造装置としては、高い
濃度のオゾン水だけでなく、低い濃度のオゾン水を製造
することも要求されることが一般的である。電解時の電
流密度とオゾン濃度には相関関係があることが知られて
おり、低濃度のオゾン水を得るには、電流密度を低くす
ればよい。但し、電流密度を低く設定すると、オゾンの
生成に必要な電流の利用効率が著しく下がり、オゾン水
濃度の広い範囲において効率の良いオゾン水生成ができ
ないことから、改善の余地を残していた。
濃度のオゾン水だけでなく、低い濃度のオゾン水を製造
することも要求されることが一般的である。電解時の電
流密度とオゾン濃度には相関関係があることが知られて
おり、低濃度のオゾン水を得るには、電流密度を低くす
ればよい。但し、電流密度を低く設定すると、オゾンの
生成に必要な電流の利用効率が著しく下がり、オゾン水
濃度の広い範囲において効率の良いオゾン水生成ができ
ないことから、改善の余地を残していた。
【０００６】図２は、電流密度とオゾン水濃度の関係を
示すグラフであり、電流密度がおよそ０．５Ａ／ｃｍ2
以上の範囲では、オゾン水濃度はほぼ電流密度に比例し
ていることが分かる。但し、比例関係を示す直線は原点
を通る直線ではなく、電流密度がおよそ０．５Ａ／ｃｍ
2 未満になるとオゾン水濃度は極端に低くなり、０．３
Ａ／ｃｍ2 未満ではほとんどオゾン水が生成されなくな
っている。具体的には、例えば濃度が１０ｍｇ／Ｌのオ
ゾン水は約０．８Ａ／ｃｍ2 の電流密度で得られるが、
その半分の濃度のオゾン水を得るには、電流密度も半分
（０．４Ａ／ｃｍ2 ）にすればよいというのではなく、
約４分の３の０．６Ａ／ｃｍ2 程度の電流密度が必要で
ある。
示すグラフであり、電流密度がおよそ０．５Ａ／ｃｍ2
以上の範囲では、オゾン水濃度はほぼ電流密度に比例し
ていることが分かる。但し、比例関係を示す直線は原点
を通る直線ではなく、電流密度がおよそ０．５Ａ／ｃｍ
2 未満になるとオゾン水濃度は極端に低くなり、０．３
Ａ／ｃｍ2 未満ではほとんどオゾン水が生成されなくな
っている。具体的には、例えば濃度が１０ｍｇ／Ｌのオ
ゾン水は約０．８Ａ／ｃｍ2 の電流密度で得られるが、
その半分の濃度のオゾン水を得るには、電流密度も半分
（０．４Ａ／ｃｍ2 ）にすればよいというのではなく、
約４分の３の０．６Ａ／ｃｍ2 程度の電流密度が必要で
ある。
【０００７】また、図３はオゾン水１ｇを生成するのに
消費される電力（以下、オゾン収率という）と電流密度
の関係を示すグラフである。低電流密度条件（例えば、
０．４Ａ／ｃｍ2 、オゾン水濃度では４ｍｇ／Ｌ以下）
では、極端にオゾン収率が大きな値となり、オゾン水の
生成効率が悪くなることが分かる。
消費される電力（以下、オゾン収率という）と電流密度
の関係を示すグラフである。低電流密度条件（例えば、
０．４Ａ／ｃｍ2 、オゾン水濃度では４ｍｇ／Ｌ以下）
では、極端にオゾン収率が大きな値となり、オゾン水の
生成効率が悪くなることが分かる。
【０００８】この様に、電流密度を低くすれば低濃度の
オゾン水を得ることは可能であるが、低電流密度条件で
はオゾン水生成時の電流効率（実際にオゾン生成に利用
された電流値／印加電流値）が悪くなり、生産効率は極
めて低くなる。
オゾン水を得ることは可能であるが、低電流密度条件で
はオゾン水生成時の電流効率（実際にオゾン生成に利用
された電流値／印加電流値）が悪くなり、生産効率は極
めて低くなる。
【０００９】高い電流密度で低濃度のオゾン水を生成す
る方法としては、オゾン水製造装置に供給する水の量を
増量することが考えられる。但し、電解槽内には図１に
示す様に電極用金網とラス網が密入されていることから
流路抵抗が高く、供給水量には制約があることから、最
適供給水量を低濃度のオゾン水に合わせると、高濃度の
オゾン水を製造する場合の供給水量を少なくせざるを得
ず、高濃度のオゾン水を製造する際の生産効率が低下し
てしまう。
る方法としては、オゾン水製造装置に供給する水の量を
増量することが考えられる。但し、電解槽内には図１に
示す様に電極用金網とラス網が密入されていることから
流路抵抗が高く、供給水量には制約があることから、最
適供給水量を低濃度のオゾン水に合わせると、高濃度の
オゾン水を製造する場合の供給水量を少なくせざるを得
ず、高濃度のオゾン水を製造する際の生産効率が低下し
てしまう。
【００１０】そこで、一旦、高濃度のオゾン水を生成
し、これを水で希釈して低濃度オゾン水を製造する方法
が採用されているが、水を混合して希釈する際にオゾン
が分解し易く、希釈率以下にオゾン水濃度が低下するの
で必ずしも効率の良い方法とは言えない。
し、これを水で希釈して低濃度オゾン水を製造する方法
が採用されているが、水を混合して希釈する際にオゾン
が分解し易く、希釈率以下にオゾン水濃度が低下するの
で必ずしも効率の良い方法とは言えない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は低濃度
のオゾン水であっても効率よく製造することのできるオ
ゾン水の製造装置及び製造方法を提供しようとするもの
である。
情に着目してなされたものであって、その目的は低濃度
のオゾン水であっても効率よく製造することのできるオ
ゾン水の製造装置及び製造方法を提供しようとするもの
である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明に係るオゾン水の製造装置とは、固形電解質膜を介し
て陽極室と陰極室を設け、陽極室と陰極室には夫々通水
路を形成してなるオゾン水の製造装置において、前記陽
極室側の電極が、通水方向に分割されて相互に電気的に
絶縁された複数の電極セグメントからなることを要旨と
するものであり、前記陰極室側の電極も通水方向に分割
されて相互に電気的に絶縁された複数の電極セグメント
から形成することが望ましい。
明に係るオゾン水の製造装置とは、固形電解質膜を介し
て陽極室と陰極室を設け、陽極室と陰極室には夫々通水
路を形成してなるオゾン水の製造装置において、前記陽
極室側の電極が、通水方向に分割されて相互に電気的に
絶縁された複数の電極セグメントからなることを要旨と
するものであり、前記陰極室側の電極も通水方向に分割
されて相互に電気的に絶縁された複数の電極セグメント
から形成することが望ましい。
【００１３】尚、上記オゾン水の製造装置を詳細に説明
すると、固形電解質膜の一方面側にオゾン発生触媒機能
を有した金網よりなる陽極電極を配設し、他面側に金網
よりなる陰極電極を配設し、上記固形電解質膜の陽極電
極側と陰極電極側とには、陽極電極を覆う陽極ジャケッ
トと、陰極電極を覆う陰極ジャケットとを設け、上記陽
極ジャケットと陰極ジャケットとには、原料水が該陽極
ジャケット内及び陰極ジャケット内を流過するようにな
す流入口と流出口とを夫々設け、上記陽極電極と陰極電
極との間に直流電圧を印加してなるオゾン水の製造装置
であって、上記陽極電極が、通水方向に分割されて相互
に電気的に絶縁された複数の電極セグメントからなるオ
ゾン水製造装置である。
すると、固形電解質膜の一方面側にオゾン発生触媒機能
を有した金網よりなる陽極電極を配設し、他面側に金網
よりなる陰極電極を配設し、上記固形電解質膜の陽極電
極側と陰極電極側とには、陽極電極を覆う陽極ジャケッ
トと、陰極電極を覆う陰極ジャケットとを設け、上記陽
極ジャケットと陰極ジャケットとには、原料水が該陽極
ジャケット内及び陰極ジャケット内を流過するようにな
す流入口と流出口とを夫々設け、上記陽極電極と陰極電
極との間に直流電圧を印加してなるオゾン水の製造装置
であって、上記陽極電極が、通水方向に分割されて相互
に電気的に絶縁された複数の電極セグメントからなるオ
ゾン水製造装置である。
【００１４】また上記課題を解決した本発明に係るオゾ
ン水の製造方法とは、固形電解質膜を介して陽極室と陰
極室を設け、陽極室と陰極室には夫々通水路を形成して
なるオゾン水の製造装置を用いてオゾン水を製造するに
あたり、前記陽極室側の電極を通水方向に絶縁的に複数
に分割し、オゾン水の目標濃度に応じて通電する陽極電
極セグメントの数を変更することを要旨としている。低
濃度のオゾン水を製造するにあたっては一部の陽極電極
セグメントに通電すればよいが、この場合、通水方向上
流側の電極セグメントのみに通電することが望ましく、
電流密度は０．５Ａ／ｃｍ2 以上で電解を行うことが推
奨される。
ン水の製造方法とは、固形電解質膜を介して陽極室と陰
極室を設け、陽極室と陰極室には夫々通水路を形成して
なるオゾン水の製造装置を用いてオゾン水を製造するに
あたり、前記陽極室側の電極を通水方向に絶縁的に複数
に分割し、オゾン水の目標濃度に応じて通電する陽極電
極セグメントの数を変更することを要旨としている。低
濃度のオゾン水を製造するにあたっては一部の陽極電極
セグメントに通電すればよいが、この場合、通水方向上
流側の電極セグメントのみに通電することが望ましく、
電流密度は０．５Ａ／ｃｍ2 以上で電解を行うことが推
奨される。
【００１５】更に、専ら通水方向上流側の陽極電極セグ
メントに通電することによりオゾン水を製造するにあた
り、長期間の使用によりオゾン水の生成効率が低下した
後は、陽極室側の通水方向を反対にすると共に、反対に
された該通水方向の上流側の陽極電極セグメントに通電
してオゾン水の製造を行なうことが望ましい。
メントに通電することによりオゾン水を製造するにあた
り、長期間の使用によりオゾン水の生成効率が低下した
後は、陽極室側の通水方向を反対にすると共に、反対に
された該通水方向の上流側の陽極電極セグメントに通電
してオゾン水の製造を行なうことが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態及び実施例】図４は、本発明に係る
製造装置の代表例を示す概略説明図であり、陽極室側は
２つの陽極電極セグメント１０ａ，１０ｂに分割されて
いる。各陽極電極セグメントは陽極端子１１ａ，１１
ｂ、陽極給電体１２ａ，１２ｂ、ラス網（Ｔｉ製グレイ
チング）１３ａ，１３ｂ、貴金属触媒１４ａ，１４ｂか
ら構成されており、夫々の電極セグメントは相互に電気
的に絶縁されている。従って、高濃度のオゾン水を製造
する場合には、両方の陽極電極セグメントを使用し、低
濃度のオゾン水を製造する場合には、片側の陽極電極セ
グメントを用いることにより、高い電流密度を維持した
ままで、電解を行うことがことができる。尚、図４にお
いて、１５は陽極ジャケット、１６は陽極側水流入口、
１７はオゾン水出口、２１は陰極端子、２２は陰極給電
板、２３はラス網（Ｔｉ製グレイチング）、２４は触
媒、２５は陰極ジャケット、２６は陰極側水流入口、２
７は陰極水出口、３０は直流電源を夫々示す。
製造装置の代表例を示す概略説明図であり、陽極室側は
２つの陽極電極セグメント１０ａ，１０ｂに分割されて
いる。各陽極電極セグメントは陽極端子１１ａ，１１
ｂ、陽極給電体１２ａ，１２ｂ、ラス網（Ｔｉ製グレイ
チング）１３ａ，１３ｂ、貴金属触媒１４ａ，１４ｂか
ら構成されており、夫々の電極セグメントは相互に電気
的に絶縁されている。従って、高濃度のオゾン水を製造
する場合には、両方の陽極電極セグメントを使用し、低
濃度のオゾン水を製造する場合には、片側の陽極電極セ
グメントを用いることにより、高い電流密度を維持した
ままで、電解を行うことがことができる。尚、図４にお
いて、１５は陽極ジャケット、１６は陽極側水流入口、
１７はオゾン水出口、２１は陰極端子、２２は陰極給電
板、２３はラス網（Ｔｉ製グレイチング）、２４は触
媒、２５は陰極ジャケット、２６は陰極側水流入口、２
７は陰極水出口、３０は直流電源を夫々示す。
【００１７】尚、直流電源３０の陽極側と陽極側電極端
子は、スイッチ等の電気的な接続手段を介して接続すれ
ば良く、例えばマグネティックコンタクター等の電気的
な切り替え手段を採用すれば陽極セグメントの切り替え
が容易にできる。
子は、スイッチ等の電気的な接続手段を介して接続すれ
ば良く、例えばマグネティックコンタクター等の電気的
な切り替え手段を採用すれば陽極セグメントの切り替え
が容易にできる。
【００１８】本発明によれば、目的とする濃度に応じて
予め陽極電極を複数に分割しておけば、低濃度のオゾン
水を製造する場合であっても、０．５Ａ／ｃｍ2 以上の
最適な電流密度条件を採用することができるので、オゾ
ンの発生効率を低下させることなく低濃度のオゾン水を
製造することができ、低濃度から高濃度まで広い範囲に
亘り高効率でオゾン水が製造できる。
予め陽極電極を複数に分割しておけば、低濃度のオゾン
水を製造する場合であっても、０．５Ａ／ｃｍ2 以上の
最適な電流密度条件を採用することができるので、オゾ
ンの発生効率を低下させることなく低濃度のオゾン水を
製造することができ、低濃度から高濃度まで広い範囲に
亘り高効率でオゾン水が製造できる。
【００１９】また陽極電極が相互に電気的に絶縁された
複数個の電極セグメントに分割されて、夫々に陽極端子
が取り付けられているので、陽極端子と陽極給電体の先
端までの距離が短くなり、通電した際の電気抵抗による
オーム損が低減されるという副次的効果も得られる。
複数個の電極セグメントに分割されて、夫々に陽極端子
が取り付けられているので、陽極端子と陽極給電体の先
端までの距離が短くなり、通電した際の電気抵抗による
オーム損が低減されるという副次的効果も得られる。
【００２０】図５は、陰極セグメントも上流側と下流側
に２つのセグメントに分割した例を示す概略図である。
通電する陽極セグメント１０ａ (10b)に対面する陰極セ
グメント２０ａ (20b)にだけ通電することにより電流効
率はより一層向上する。
に２つのセグメントに分割した例を示す概略図である。
通電する陽極セグメント１０ａ (10b)に対面する陰極セ
グメント２０ａ (20b)にだけ通電することにより電流効
率はより一層向上する。
【００２１】尚、一部の陽極電極セグメントに通電する
にあたっては、通水方向上流側の電極セグメントのみに
通電することが推奨される。陽極側に供給される水の流
れ方向に対して、上流側に配置された電極セグメントに
通電して水電解によりオゾン水を生成すれば、通電して
いない下流側は未溶解のオゾンと水の溶解促進部として
機能し、より高濃度のオゾン水を生成することが可能で
ある。従って、発生オゾンに対するオゾン溶解量を増加
させることになり、オゾン水の生成効率が改善できる。
陽極電極の通電部分を、図６に示す様に、上流側，中央
部，下流側に分けて、供給水量を８リットル／分、電流
密度を０．８３Ａ／ｃｍ2 、電流通電面積を６０ｃｍ2
の条件でオゾン水を製造した。夫々の場合のオゾン水濃
度を表１に示す。
にあたっては、通水方向上流側の電極セグメントのみに
通電することが推奨される。陽極側に供給される水の流
れ方向に対して、上流側に配置された電極セグメントに
通電して水電解によりオゾン水を生成すれば、通電して
いない下流側は未溶解のオゾンと水の溶解促進部として
機能し、より高濃度のオゾン水を生成することが可能で
ある。従って、発生オゾンに対するオゾン溶解量を増加
させることになり、オゾン水の生成効率が改善できる。
陽極電極の通電部分を、図６に示す様に、上流側，中央
部，下流側に分けて、供給水量を８リットル／分、電流
密度を０．８３Ａ／ｃｍ2 、電流通電面積を６０ｃｍ2
の条件でオゾン水を製造した。夫々の場合のオゾン水濃
度を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】中央部や下流側に陽極側通電部を設けるよ
りも、上流側に陽極側通電部を設け、下流側を溶解混合
部とすることにより、オゾン濃度が高くなることが分か
る。換言すれば、上流側の陽極セグメントに通電するこ
とにより未溶解のオゾンを少なくすることができ、オゾ
ン臭の少ないオゾン水が生成できる。
りも、上流側に陽極側通電部を設け、下流側を溶解混合
部とすることにより、オゾン濃度が高くなることが分か
る。換言すれば、上流側の陽極セグメントに通電するこ
とにより未溶解のオゾンを少なくすることができ、オゾ
ン臭の少ないオゾン水が生成できる。
【００２４】前述の図３のグラフからも明らかな様にオ
ゾン収率の観点から、オゾン水を製造する際の電流密度
は０．５Ａ／ｃｍ2 以上が好ましく、０．７Ａ／ｃｍ2
以上がより好ましい。電流密度の上限は、高過ぎてもオ
ゾン濃度は飽和して電流の利用効率は低下するので１．
０Ａ／ｃｍ2 以下が望ましい。
ゾン収率の観点から、オゾン水を製造する際の電流密度
は０．５Ａ／ｃｍ2 以上が好ましく、０．７Ａ／ｃｍ2
以上がより好ましい。電流密度の上限は、高過ぎてもオ
ゾン濃度は飽和して電流の利用効率は低下するので１．
０Ａ／ｃｍ2 以下が望ましい。
【００２５】尚、陽極電極は白金等の貴金属触媒を用い
ることができるが、これらの触媒は、電解条件下ではオ
ゾン生成に寄与するが電解を行わない場合には、オゾン
を分解することが懸念される。上流側の陽極セグメント
でオゾンを生成しても下流側の陽極セグメントでオゾン
が分解されているおそれがある。そこで図４に示される
装置において、上流側の陽極セグメント１（１０ａ）に
白金触媒を用い、下流側の陽極セグメント２（１０ｂ）
の触媒に白金を用いた場合と、触媒を用いない場合にお
いて、オゾン濃度に差異があるか否かを調べた。結果は
図８に示す様に、下流側の陽極セグメント２に白金触媒
を配設した方が、オゾンの溶解を促進してオゾン水濃度
は高くなっている。従って、上流側だけで電解を行い、
下流側で電解を行わなくてもオゾンが分解されることは
ないものと考えられる。
ることができるが、これらの触媒は、電解条件下ではオ
ゾン生成に寄与するが電解を行わない場合には、オゾン
を分解することが懸念される。上流側の陽極セグメント
でオゾンを生成しても下流側の陽極セグメントでオゾン
が分解されているおそれがある。そこで図４に示される
装置において、上流側の陽極セグメント１（１０ａ）に
白金触媒を用い、下流側の陽極セグメント２（１０ｂ）
の触媒に白金を用いた場合と、触媒を用いない場合にお
いて、オゾン濃度に差異があるか否かを調べた。結果は
図８に示す様に、下流側の陽極セグメント２に白金触媒
を配設した方が、オゾンの溶解を促進してオゾン水濃度
は高くなっている。従って、上流側だけで電解を行い、
下流側で電解を行わなくてもオゾンが分解されることは
ないものと考えられる。
【００２６】ところで、通電された電極に接触している
高分子電解質膜は、長時間の電解に伴い、膜内に不純物
が蓄積するものであり電解性能の低下が避けられない。
酸性溶液を用いて洗浄するなどの再生処理により、高分
子電解質膜の性能をある程度まで回復させることは可能
である。しかしながら１００％回復させることは困難で
あり、再生処理を繰り返しても徐々に性能は低下する。
高分子電解質膜は、長時間の電解に伴い、膜内に不純物
が蓄積するものであり電解性能の低下が避けられない。
酸性溶液を用いて洗浄するなどの再生処理により、高分
子電解質膜の性能をある程度まで回復させることは可能
である。しかしながら１００％回復させることは困難で
あり、再生処理を繰り返しても徐々に性能は低下する。
【００２７】そこで本発明の製造方法において、低濃度
のオゾン水を効率よく製造するにあたり、専ら通水方向
上流側の陽極電極セグメントに通電してオゾン水を製造
することによりオゾン水の生成効率が低下した場合に
は、陽極側のオゾンと水の溶解促進部として機能してい
た下流側に、通電部を変更して陽極側の水の流れ方向を
逆にすることによって、未通電部で不純物が蓄積してい
ない電解質膜部を電解部として使用すれば、初期状態の
オゾン水生成能まで復元することが可能である。
のオゾン水を効率よく製造するにあたり、専ら通水方向
上流側の陽極電極セグメントに通電してオゾン水を製造
することによりオゾン水の生成効率が低下した場合に
は、陽極側のオゾンと水の溶解促進部として機能してい
た下流側に、通電部を変更して陽極側の水の流れ方向を
逆にすることによって、未通電部で不純物が蓄積してい
ない電解質膜部を電解部として使用すれば、初期状態の
オゾン水生成能まで復元することが可能である。
【００２８】図７は、４つの陽極セグメント１０ａ，１
０ｂ，１０ｃ，１０ｄを有するオゾン水製造装置を示す
概略説明図であり、（Ａ）は通水方向上流側の陽極セグ
メント１０ａ，１０ｂに陽極端子が設けられて通電する
構成となっている。長期間の使用により高分子電解質膜
の上流側部分の電解性能が低下することが予想される。
その場合には、（Ｂ）に示す通り、（Ａ）の場合ではオ
ゾン水流出口であった１７に原料水を供給すると共に、
陽極端子を陽極セグメント１０ｃ，１０ｄに設けて、通
電すれば良い。尚、この際、陰極室側の通水方向は、そ
のままでも良く、図７（Ｂ）に示す通り、陽極側と同様
に反対方向にしても良い。
０ｂ，１０ｃ，１０ｄを有するオゾン水製造装置を示す
概略説明図であり、（Ａ）は通水方向上流側の陽極セグ
メント１０ａ，１０ｂに陽極端子が設けられて通電する
構成となっている。長期間の使用により高分子電解質膜
の上流側部分の電解性能が低下することが予想される。
その場合には、（Ｂ）に示す通り、（Ａ）の場合ではオ
ゾン水流出口であった１７に原料水を供給すると共に、
陽極端子を陽極セグメント１０ｃ，１０ｄに設けて、通
電すれば良い。尚、この際、陰極室側の通水方向は、そ
のままでも良く、図７（Ｂ）に示す通り、陽極側と同様
に反対方向にしても良い。
【００２９】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているの
で、低濃度のオゾン水であっても効率よく製造すること
のできるオゾン水の製造装置及び製造方法が提供できる
こととなった。
で、低濃度のオゾン水であっても効率よく製造すること
のできるオゾン水の製造装置及び製造方法が提供できる
こととなった。
【図１】従来のオゾン水製造装置を示す概略説明図であ
る。
る。
【図２】電流密度とオゾン水濃度の関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図３】電流密度とオゾン収率の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図４】本発明に係るオゾン水製造装置の代表例を示す
概略説明図である。
概略説明図である。
【図５】本発明に係るオゾン水製造装置であって、陰極
電極も分割された例を示す概略説明図である。
電極も分割された例を示す概略説明図である。
【図６】陽極電極の通電部の位置を示す説明図である。
【図７】本発明に係るオゾン水の製造方法の代表例を示
す概略説明図である。
す概略説明図である。
【図８】下流側の陽極セグメントに貴金属触媒を用いた
場合と用いない場合における電流とオゾン水濃度の関係
を示すグラフである。
場合と用いない場合における電流とオゾン水濃度の関係
を示すグラフである。
１１，２１ 電極端子 １２，２２ 給電板 １３，２３ ラス網 １４，２４ 電極 １５，２５ ジャケット １６，２６ 水流入口 １７，２７ （オゾン）水流出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 充夫 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内
Claims (6)
- 【請求項１】 固形電解質膜を介して陽極室と陰極室を
設け、陽極室と陰極室には夫々通水路を形成してなるオ
ゾン水の製造装置において、 前記陽極室側の電極が、通水方向に分割されて相互に電
気的に絶縁された複数の電極セグメントからなることを
特徴とするオゾン水の製造装置。 - 【請求項２】 前記陰極室側の電極が通水方向に分割さ
れて相互に電気的に絶縁された複数の電極セグメントか
らなる請求項１に記載の製造装置。 - 【請求項３】 固形電解質膜を介して陽極室と陰極室を
設け、陽極室と陰極室には夫々通水路を形成してなるオ
ゾン水の製造装置を用いてオゾン水を製造するにあた
り、 前記陽極室側の電極を通水方向に絶縁的に複数に分割
し、オゾン水の目標濃度に応じて通電する陽極電極セグ
メントの数を変更することを特徴とするオゾン水の製造
方法。 - 【請求項４】 一部の陽極電極セグメントに通電するに
あたり、通水方向上流側の電極セグメントのみに通電す
る請求項３に記載の製造方法。 - 【請求項５】 電流密度０．５Ａ／ｃｍ2 以上で電解を
行う請求項３または４に記載の製造方法。 - 【請求項６】 専ら通水方向上流側の陽極電極セグメン
トに通電することによりオゾン水を製造するにあたり、 長期間の使用によりオゾン水の生成効率が低下した後
は、陽極室側の通水方向を反対にすると共に、反対にさ
れた該通水方向の上流側の陽極電極セグメントに通電し
てオゾン水の製造を行なう請求項４または５に記載の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17724797A JP3623339B2 (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | オゾン水の製造装置および製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17724797A JP3623339B2 (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | オゾン水の製造装置および製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1121684A true JPH1121684A (ja) | 1999-01-26 |
| JP3623339B2 JP3623339B2 (ja) | 2005-02-23 |
Family
ID=16027737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17724797A Expired - Fee Related JP3623339B2 (ja) | 1997-07-02 | 1997-07-02 | オゾン水の製造装置および製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3623339B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008139744A1 (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Nikka Micron Co., Ltd. | オゾン水生成装置 |
| 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 |
| CN108286057A (zh) * | 2018-02-10 | 2018-07-17 | 中氧科技（广州）有限公司 | 一种高效率防腐蚀臭氧电解制备装置 |
| CN108411329A (zh) * | 2018-02-10 | 2018-08-17 | 中氧科技（广州）有限公司 | 一种速率可变自循环臭氧电解制备装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4528840B2 (ja) * | 2008-02-29 | 2010-08-25 | 日科ミクロン株式会社 | オゾン水生成装置 |
-
1997
- 1997-07-02 JP JP17724797A patent/JP3623339B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| WO2008139744A1 (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Nikka Micron Co., Ltd. | オゾン水生成装置 |
| JP2008279341A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Nikka Micron Kk | オゾン水生成装置 |
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| CN108286057A (zh) * | 2018-02-10 | 2018-07-17 | 中氧科技（广州）有限公司 | 一种高效率防腐蚀臭氧电解制备装置 |
| CN108411329A (zh) * | 2018-02-10 | 2018-08-17 | 中氧科技（广州）有限公司 | 一种速率可变自循环臭氧电解制备装置 |
| CN108286057B (zh) * | 2018-02-10 | 2019-10-08 | 中氧科技（广州）有限公司 | 一种高效率防腐蚀臭氧电解制备装置 |
| CN108411329B (zh) * | 2018-02-10 | 2019-10-08 | 中氧科技（广州）有限公司 | 一种速率可变自循环臭氧电解制备装置 |
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