JPS618196A - 間欠オゾン供給装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は間欠オゾン供給装置に関するものである。

〔従来技術〕

発電所や化学工業等には多量の冷却水が使用されている
が、用水中の微生物や藻類によってスライム障害が発生
し、管路の閉塞や熱褒換率の低下が起こる。これらの防
止策として、高濃度のオゾン水の適用が考慮されている
。この高濃度のオゾン水を生成するためには、大容量の
オゾン発生機を用いて生成するよりも、小形で小容量の
オゾン発生機を用いて、生成したオゾンを吸着剤に長期
いわゆる間欠オゾン供給装置が設備費および運転費用の
点から有利である。

従来の代表的な間欠オゾン供給装置の一例を第１図につ
いて説明する。第１図は従来の間欠オゾン供給装置を示
すフロー図であり、図において、（１）はオゾン発生機
、（２）はこのオゾン発生機で発生したオゾンを吸着し
て蓄積するオゾン吸脱着塔、（３）はこのオゾン吸脱着
塔から酸素ガスをオゾン発生機（１）に循環する循環ブ
ロア、（４）はオゾン発生機（１）に酸素を供給する酸
素供給装置、（５ａ）。

（５ｂ）はリサイクル弁、（５Ｃ）はエゼクタ弁、（６
）はオゾン吸脱着塔（２）加熱用の熱媒体槽、（７）は
この熱媒体槽に設けられた電気ヒータ、（８）は熱媒体
槽（６）から、オゾン吸脱着塔（２）に熱媒体を供給す
る熱１媒体ポンプ、（９）はオゾン吸脱着塔（２）冷却
用の冷凍機、（１０）はオゾン吸脱着塔（２）からオゾ
ンを吸引する水流エゼクタ、　（１１）はこのエゼクタ
に被処理水を供給するエゼクタポンプ、（１２）は逆止
弁であり、オゾン吸脱着塔（２）からエゼクタ（１０）
に至る流路にエゼクタ弁（５Ｃ）および逆止弁（１２）
が設けられている。

オゾン吸脱着塔（２）は二重筒になっており、そのうち
内筒にはオゾン吸着剤が充填され、内筒と外筒の間には
ジャケットが形成されて、熱媒体が昇温時に充填され、
熱媒体槽（６）に連絡している。

また内筒には蒸発管が巻かれ、冷凍機（９）に連絡して
いる。オゾン吸着剤は一般にシリカゲルが用いられ、熱
媒体としてはエチレングリコール、アルコール類等が使
用されている。

なお上記リサイクル弁（５ａ）、循環ブロア（３）、オ
ゾン発生機（１）、リサイクル弁（５ｂ）、オゾン吸脱
着塔（２）の順に１つの循環系を構成している。

次に動作について説明する。この動作にはオゾンの吸着
動作および脱着動作の２動作が主としである。

初めに吸着動作について説明する。酸素供給装置（４）
より循環系内に常時一定の圧力で酸素を供給する。リサ
イクル弁（５ａ）　、　（５ｂ）は開き、エゼクタ弁（
５ｃ）は閉じている。循環ブロア（３）により循環系内
に酸素を流通させると、オゾン発生機（１）の放電空隙
中を通過する間に無声放電により酸素の一部がオゾンに
変換されて、オゾン化酸素となる。このオゾン化酸素は
オゾン吸脱着塔（２）へ搬送される。オゾン吸脱着塔（
２）内のオゾン吸着剤は、オゾンを選択的に吸着し、残
りの酸素は、リサイクル弁（５ａ）を通り循環ブロア（
３）によりオゾン発生機（１）に返送される。オゾンと
して消費された酸素は、酸素供給装置（４）より適宜補
充される。このときオゾン吸着剤の温度は冷凍機（９）
により−３０℃以下に冷却されている。冷凍機（９）は
圧−縮機により熱媒体のフｈンまたはアンモニアガスを
高温・高圧に圧縮し、凝縮機で水または空気により熱交
換し冷却された熱媒体は膨張弁で膨張し、オゾン吸脱着
塔（２）内で蒸発して吸着剤を冷］却する。上記オゾン
吸着剤のオゾン吸着量は温度により大きく変化する。例
えば温度を低くするとオゾンの吸着量は増加し、逆に温
度が上昇するとオゾンの吸着量は減少する。したがって
オゾンを脱着する時はオゾン吸着剤の温度を上昇させる
。

オゾン吸脱着塔（２）のオゾン吸着剤がオゾン飽和吸着
量近くまで吸着すると脱着動作へ移行する。

脱着動作ではオゾン発生機（１）、循環ブロア（３）、
冷凍機（９）が稼動を停止し、リサイクル弁（５ａ）。

（５ｂ）が閉じ、熱媒体ポンプ（８）が稼動して吸脱着
基（２）内の昇温を開始する。熱媒体槽（６）内は電気
ヒータ（７）により常に一定の温度になるようにコント
ロールされている。この状態を予備加熱という。

吸脱着基（２）内の温度がある一定値になると、エゼク
タポンプ（１１）が起動すると同時に、水流エゼクタ（
１０）が吸い込み動作を開始し、エゼクタ弁（５ｃ）が
開き吸脱着基（２）内のオゾンを減圧、吸引しながら水
流エゼクタ（１０）で水とオゾンとを混合してオゾン水
として使用箇所へ送給する。かくして、吸脱着基（２）
内のオゾンが残り少なくなると脱着期間が終了し、再び
初期の吸着動作へと移行して連続的に運転が繰り返され
る。

従来の間欠オゾン供給装置は上記のように構成されてい
るので、オゾン処理水管内の圧力が高く、かつエゼクタ
ポンプ（１１）が稼動すると同時にエゼクタ弁（１０）
が開くため、逆止弁（１２）が何が異物により誤動作す
ると、オゾン吸脱着塔（２）内に処理水が逆流し、吸脱
着基（２）内の充填剤を劣化させる危険性があった。

〔発明の概要〕

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
目的でなされたもので、原料酸素からオゾン化酸素を生
成するオゾン発生機と、上記オゾン化酸素からオゾンを
吸着蓄積し、このオゾンを脱着するオゾン吸脱着塔とを
有し、上記オゾン吸脱着塔によりオゾンが吸着された後
の酸素をオゾン発生機に戻し、かつ上記オゾン吸脱着塔
からオゾンをエゼクタにて脱着供給し、オゾン吸脱着塔
をオゾンの吸着時に冷凍機により冷却するとともに、脱
着時に加熱源により昇温する間欠オゾン供給装置におい
て、オゾン吸脱着塔からエゼクタに至る流路に設けられ
たエゼクタ弁と逆止弁の間に負圧を検知してエゼクタ弁
を開く圧力スイッチを設けることにより、エゼクタのガ
ス吸込み側が負圧になるのを確認してからエゼクタ弁を
開いて、オゾン吸脱着塔への水の逆流を防止でき、信頼
性の高い間欠オゾン供給装置を提供するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すフロー図であり、図に
おいて、第１図と同一部分には同じ符号を付して説明を
省略する。吸脱着基（２）からエゼクタ（１０）に至る
流路に設けられたエゼクタ弁（５ｃ）と逆止弁（１２）
との間には、負圧を検知してエゼクタ弁（５ｃ）を開く
圧力スイッチ（１３）が設けられている。

他の構成は第１図と同様である。

次に動作について説明する。基本的な動作は第１図の場
合と同様である。

オゾン吸脱着塔（２）内にはシリカゲル吸着剤が充填さ
れているが、この吸着剤により酸素とオゾンに有効に分
離するためには、シリカゲルに対する水分等の吸着を極
力避けなければその効果は半減する。特に水が逆流して
シリカゲルが水にぬれると、シリカゲルは破損し、使用
不能となる。またシリカゲルは量的にも多いため費用が
かかり、吸脱着基（２）内は充填剤の昇温あるいは冷却
のために複雑な構造になっており、シリカゲルの取り出
しおよび充填に相当の時間を必要とするので、シリカゲ
ル充填内への水の浸入を防ぐ必要がある。

第２図において、エゼクタ弁（５ｃ）と逆止弁（１２）
との間に取り付けられた圧力スイッチ（１３）はエゼク
タ弁（５ｃ）の開放動作に対し、必要条件として機能す
る。この場合、エゼクタポンプ（１１）が起動し、エゼ
クタ弁（５ｃ）とエゼクタ（１０）の間の配管が負圧に
なって初めて圧力スイッチ（１３）が負圧を検知し、こ
れによりエゼクタ弁（５ｃ）が開く。この条件を満して
おれば、吸脱着基（２）内の圧力は必ず上記配管と同圧
または高圧になり、オゾン吸脱着塔（２）に水が逆流す
ることはない。例えば、逆止弁（１２）に□何か異物が
入り完全に閉じない場合は、水がエゼクタ弁（５ｃ）の
出口まで到達するが、圧力スイッチ（１３）は負圧を検
知しないのでエゼクタ弁（５ｃ）は開くことはない。ま
た圧力スイッチ（１３）を２位置設定にすれば、外部に
異常警報を出すことができる。

第３図は他の実施例を示すフロー図であり、図において
、吸脱着基（２）からエゼクタ（１０）に至る流路に設
けられたエゼクタ弁（５Ｃ）と逆止弁（１２）との間に
、上流側より、負圧を検知してエゼクタ弁（５ｃ）を開
く圧力スイッチ（１３）、およびエゼクタポンプ（１１
）の駆動とともに開放する締切弁（１４）とがこの順序
で設けられている。他の構成は第１図と同様である。

次に動作について説明する。エゼクタ弁（５Ｃ）と締切
弁（１４）との間に取り付けられた圧力スイッチ（１３
）はエゼクタ弁（５ｃ）の開放動作の必要条件として機
能する。ここではエゼクタポンプ（１１）が起動し、締
切弁（１４）が開き、エゼクタ弁（５Ｃ）とエゼクタ（
１０）の間の配管が負圧になって初めて圧力スイッチ（
１３）が負圧を検知し、エゼクタ弁（５ｃ）が開く。

締切弁（１４）は圧力スイッチ（１３）と逆止弁（１２
）の間に取り付けられており、エゼクタポンプ（１１）
の駆動と同時に開放になる。締切弁（１４）がないと、
逆止弁（１２）に異物が入った場合、水が逆流し圧力ス
イッチ（１３）により装置が停止するが、被処理水内に
ＳＳ、スライム等が多いときはこの異常が出ることが多
い。これに対し、締切弁（１４）を圧力スイッチ（１３
）と逆止弁（１２）の間に設けると、逆止弁（１２）に
よる異常表示現象を少なくするとともに、水の逆流防止
に対しては、締切弁（１４）がないときに較べて相当信
頼性が高くなる。異常が出た場合は本装置としては厳重
大事故につながるが、上記によりこのようなことが防止
される。また異常が発生した場合には、エゼクタ弁（５
Ｃ）および締切弁（１４）は同時に閉じる。

なお、上記の説明において、エゼクタ弁（５Ｃ）として
はノンリークであれば電磁弁、エテーシリンダ弁、電動
弁のいずれでもよいが、このうち電動弁はその開閉の速
度に充分注意する必要がある。

ままた、上記説明においては、圧力スイッチ（１３）と
して２位置設定のものを示したが、圧力スイッチを２個
取り付けてもよい。さらに本発明は冷却水に限らず、他
の液体等にオゾンを供給する場合にも適用可能である。

〔発明の効果〕

以上のとおり、この発明によれば、エゼクタ弁と逆止弁
の間に圧力スイッチを設けたので、圧力スイッチで負圧
になったことを検出した後エゼクタ弁が開くため、水の
逆流は起こらず、逆止弁に異物が混入して動作不良を起
こした場合でも、水の逆流の危険が全くないという効果
が得られる。

また、エゼクタ弁と逆止弁の間に圧力スイッチおよび締
切弁を設ければ、逆止弁の誤動作による異常発生が少な
くなるとともに、吸脱着基への水の逆流防止の信頼性が
さらに高まり、安定性の高い装置が得られる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の間欠オゾン供給装置を示すフロー図、第
２、図および第３図はこの発明の別の実施例１こよる間
欠オゾン供給装置を示すフロー図である。 図において、（１）はオゾン発生機、（２）はオゾン吸
脱着塔、（３）はｆ！環ブロア、（４）は酸素供給装置
、（５ａ）　、　（５ｂ）はリサイクル弁、（５Ｃ）は
エゼクタ弁、（６）は熱媒体槽、（７）は電気ヒータ、
（８）は熱媒体ポンプ、（９）は冷凍機、（１０）はエ
ゼクタ、（１１）はなお、各図中、同一符号は同一また
は相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）原料酸素からオゾン化酸素を生成するオゾン発生
   機と、上記オゾン化酸素からオゾンを吸着蓄積し、この
   オゾンを脱着するオゾン吸脱着塔とを有し、上記オゾン
   吸脱着塔によりオゾンが吸着された後の酸素をオゾン発
   生機に戻し、かつ上記オゾン吸脱着塔からオゾンをエゼ
   クタにて脱着供給し、オゾン吸脱着塔をオゾンの吸着時
   に冷凍機により冷却するとともに、脱着時に加熱源によ
   り昇温する間欠オゾン供給装置において、オゾン吸脱着
   塔からエゼクタに至る流路に設けられたエゼクタ弁と逆
   止弁との間に、負圧を検知してエゼクタ弁を開く圧力ス
   イッチを設けたことを特徴とする間欠オゾン供給装置。
2. （２）圧力スイッチが２位置設定または２個設けられて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の間欠
   オゾン供給装置。
3. （３）原料酸素からオゾン化酸素を生成するオゾン発生
   機と、上記オゾン化酸素からオゾンを吸着蓄積し、この
   オゾンを脱着するオゾン吸脱着塔とを有し、上記オゾン
   吸脱着塔によりオゾンが吸着された後の酸素をオゾン発
   生機に戻し、かつ上記オゾン吸脱着塔からオゾンをエゼ
   クタにて脱着供給し、オゾン吸脱着塔をオゾンの吸着時
   に冷凍機により冷却するとともに、脱着時に加熱源によ
   り昇温する間欠オゾン供給装置において、オゾン吸脱着
   塔からエゼクタに至る流路に設けられたエゼクタ弁と逆
   止弁との間に、上流側より、負圧を検知してエゼクタ弁
   を開く圧力スイッチ、およびエゼクタポンプの駆動とと
   もに開放する締切弁を設けたことを特徴とする間欠オゾ
   ン供給装置。
4. （４）エゼクタ弁が電磁弁、エアーシリンダ弁または電
   動弁であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の間欠オゾン供給装置。