(57)【要約】【課題】安価に製造でき、小型で容易に設置することができるオゾン水用温度計を提供することを目的としている。また、オゾン水用温度計を使用して、高濃度のオゾン水を生成することができるとともに、オゾン濃度の検出精度を上げることができるオゾン水生成装置を提供する。【解決手段】オゾン水用温度計３０は、オゾン水に接触可能に設けられた金属棒３１と、オゾン水と接触しないように金属棒３１に設けられ、当該金属棒３１の温度に対応した出力電圧を検出する温度センサ３２と、オゾン水の温度と、出力電圧との関係が予め対応付けられており、オゾン水の温度と出力電圧との対応関係から、温度センサ３２によって検出した出力電圧に対応するオゾン水の温度を算出する制御部３３と、を備えている。【選択図】図１
2014032136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾン水に接触可能に設けられた金属棒と、
前記オゾン水と接触しないように前記金属棒に設けられ、当該金属棒の温度に対応した出力電圧を検出する温度センサと、
前記オゾン水の温度と、前記出力電圧との関係が予め対応付けられており、前記オゾン水の温度と前記出力電圧との対応関係から、前記温度センサによって検出した出力電圧に対応する前記オゾン水の温度を算出する制御部と、を備えていることを特徴とするオゾン水用温度計。
【請求項２】
前記金属棒の前記オゾン水と接触する部分の内部が空洞であり、
前記空洞内に前記温度センサが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のオゾン水用温度計。
【請求項３】
前記金属棒の表面のうち前記オゾン水に接触しない部分に、前記温度センサが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のオゾン水用温度計。
【請求項４】
前記温度センサの周囲が、シリコンシーラントで被覆されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のオゾン水用温度計。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のオゾン水用温度計を備えたことを特徴とするオゾン水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン水用温度計及びオゾン水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、産業用に普及しているオゾン水の製法は、大別して、酸素ガスを放電することによりオゾンガスを生成し、生成したオゾンガスを水に溶解させるガス溶解法、酸素ガスを電解によりオゾンガスを生成し、生成したオゾンガスを水に溶解させる電解ガス溶解法、陽イオン交換膜の両面に陽極電極及び陰極電極が設けられてなる触媒電極に原料水を直接接触させるとともに、陽極電極と陰極電極との間に直流電圧を印加して、オゾン水を生成させる直接電解法の３方式が実用されている。
【０００３】
このような方式を採用したオゾン水生成装置によって生成したオゾン水は、季節や使用環境等によって、オゾン水の温度が高温や低温になることがある。特に、生成したオゾン水をループ状の配管内に循環させて配管洗浄を行う場合には、水温に変化が生じ易い。
オゾン水は、高温になるほど濃度が低下するため、常時、生成したオゾン水の温度を測定し、設定温度を維持する必要がある。
具体的には、直接電解式のオゾン水生成装置の場合には、オゾン水の測定温度に応じて、陽極電極と陰極電極との間に印加する直流電圧の制御を行わなければならない。例えば、高温のときは、印加電圧を高くする必要がある。
また、放電により生成したオゾンガスを水に溶解させるガス溶解式のオゾン水生成装置の場合には、測定温度に応じて、放電管に供給する酸素ガスの供給量を制御したり、放電時の周波数や印加電圧を制御（周波数制御、パルス制御（ＰＷＭ））する必要がある。
【０００４】
一方、オゾン水の濃度を検出する濃度検出センサとして、オゾン水濃度を電気信号に変換して測定する電極法が知られている。
この電極法は、流動しているオゾン水流中に、第一電極と第二電極とを浸し、第一電極を金属銀又は塩化銀によって被覆された金属銀によって構成し、第二電極を、表面にオゾン酸化膜を形成したニッケル・クロム合金によって構成し、第一電極と第二電極との間に発生するオゾン水濃度変化に追従する電圧変化を検知している（例えば、特許文献１参照）。このような電極法のうち、裸電極式は特に構造がシンプルで応答が速いという優れた特徴を持つ。
【０００５】
しかしながら、裸電極法による濃度測定は、温度変化に依存する。すなわち、同じ濃度であっても、常温時での出力値と、例えば４０℃での出力値とでは異なるため、先にオゾン水の温度を測定して、当該温度に応じて、測定した出力値を補正して、濃度を算出する必要がある。
【０００６】
このように、温度変化に伴って、直接電解式のオゾン水生成装置の場合には印加電圧の制御、放電によるガス溶解式のオゾン水生成装置の場合には、酸素ガスの供給量、周波数及び印加電圧の制御を行う必要がある。また、温度変化に伴って、濃度検出センサの補正の必要性もあることから、オゾン水の温度を測定するための水温計が重要とされている。
従来、オゾン水の温度を測定する水温計は、白金測温抵抗体（Ｐｔ１００）からなる水温計に、オゾン耐性のあるテフロン（登録商標）膜を被覆したものを使用していた。しかしながら、このような水温計は非常に高価であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１３６５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、安価に製造でき、小型で容易に設置することができるオゾン水用温度計を提供することを目的としている。また、オゾン水用温度計を使用して、高濃度のオゾン水を生成することができるとともに、オゾン濃度の検出精度を上げることができるオゾン水生成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明によれば、オゾン水に接触可能に設けられた金属棒と、
前記オゾン水と接触しないように前記金属棒に設けられ、当該金属棒の温度に対応した出力電圧を検出する温度センサと、
前記オゾン水の温度と、前記出力電圧との関係が予め対応付けられており、前記オゾン水の温度と前記出力電圧との対応関係から、前記温度センサによって検出した出力電圧に対応する前記オゾン水の温度を算出する制御部と、を備えていることを特徴とするオゾン水用温度計が提供される。
【００１０】
請求項２の発明によれば、前記金属棒の前記オゾン水と接触する部分の内部が空洞であり、
前記空洞内に前記温度センサが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のオゾン水用温度計が提供される。
【００１１】
請求項３の発明によれば、前記金属棒の表面のうち前記オゾン水に接触しない部分に、前記温度センサが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のオゾン水用温度計が提供される。
【００１２】
請求項４の発明によれば、前記温度センサの周囲が、シリコンシーラントで被覆されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のオゾン水用温度計が提供される。
【００１３】
請求項５の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載のオゾン水用温度計を備えたことを特徴とするオゾン水生成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のオゾン水用温度計によれば、安価に製造でき、小型で所望の箇所に容易に設置することができる。
本発明のオゾン水生成装置によれば、オゾン水用温度計によって測定した温度に応じて、直接電解式の場合には印加電圧の制御、放電によるガス溶解式の場合には、酸素ガスの供給量、周波数及び印加電圧の制御を行うことによって、高濃度のオゾン水を生成することができる。また、オゾン濃度の検出精度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態のオゾン水用温度計の使用状態を示した側断面図である。
【図２】第１の実施形態の直接電解式オゾン水生成装置の概略を模式的に示した縦断面図である。
【図３】第２の実施形態のオゾン水用温度計の使用状態を示した側断面図である。
【図４】第３の実施形態のガス溶解式オゾン水生成装置の概略を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、オゾン水用温度計の使用状態を示した側断面図である。
図１に示すように、本発明に係るオゾン水用温度計３０は、オゾン水が流れる配管４０に設置されて、当該オゾン水の温度を検出するものである。なお、配管４０以外にオゾン水が貯留されたタンクに設置しても良い。
オゾン水用温度計３０は、オゾン水に接触可能に設けられた金属棒３１と、オゾン水と接触しないように金属棒３１に設けられ、当該金属棒３１の温度に対応した出力電圧を検出する温度センサＩＣ３２と、オゾン水の温度と、出力電圧との関係が予め対応づけられており、オゾン水の温度と出力電圧の対応関係から、温度センサＩＣ３２によって検出した出力電圧に対応するオゾン水の温度を算出する制御部３３と、を備えている。
【００１７】
金属棒３１は、配管４０に形成された開口部に取り付けられて、当該金属棒３０の下端部がオゾン水に接触するようになっている。
金属棒３１としては、例えば、ステンレス製またはチタン製の耐オゾン性のある材料からなるものが挙げられる。これらの中でも、安価である点でステンレス製が好ましい。
金属棒３１は、内部に空洞３１aを有する中空状をなし、空洞３１a内に温度センサＩＣ３２が設けられている。
【００１８】
温度センサＩＣ３２は、金属棒３１の空洞３１aを形成する底面に接着剤等により固定されている。
温度センサＩＣ３２は、ＩＣチップ状をなし、金属棒３１の温度にリニアに比例した出力電圧が得られるアナログ型の温度センサである。
温度センサＩＣ３２には、３本の端子３２１，３２２，３２３が接続されており、これら３本の端子３２１，３２２，３２３は、それぞれ供給電圧用、グランド電圧用、出力電圧用となっている。
供給電圧用及びグランド電圧用端子３２１，３２２から電圧が供給されることによって、金属棒３１の温度に対応した出力電圧が出力電圧用端子３２３に出力されるようになっている。出力された出力電圧は、制御部３３に出力されて、制御部３３によって出力電圧に対応するオゾン水の温度が算出される。
制御部３３と出力電圧用端子３２３とは、電気的に接続されている。
【００１９】
金属棒３１の空洞３１a内にはシリコンシーラント３４が設けられており、シリコンシーラント３４は温度センサＩＣ３２の周囲を被覆している。シリコンシーラント３４によって、大気中の周囲温度の影響を取り除くことができる。
【００２０】
制御部３３は、温度センサＩＣ３２の出力電圧用端子３２３に電気的に接続されており、出力された出力電圧に対応するオゾン水の温度を算出する。すなわち、制御部３３には、オゾン水の温度と、そのオゾン水の温度に対応する出力電圧との関係が予め対応づけられたデータが格納されており、当該データに基づいて、温度センサＩＣ３２から出力された出力電圧に対応するオゾン水の温度を算出する。
【００２１】
次に、上記オゾン水用温度計３０を備えたオゾン水生成装置１００について説明する。
ここで使用するオゾン水生成装置１００は、直接電解式のオゾン水生成装置の場合である。
図２は、オゾン水生成装置の概略を模式的に示した縦断面図である。
オゾン水生成装置１００は、原料水が供給されるケーシング１内に触媒電極２を配置して構成したものである。そして、触媒電極２に直流電圧を印加することによって陽極電極２２側にオゾン気泡を発生させて、そのオゾン気泡を水に溶解させることによりオゾン水を生成する装置である。
【００２２】
ケーシング１は、上下に長尺でその上下両端が閉塞された直方体状をなしている。ケーシング１の下面に、ケーシング１内に原料水を供給するための供給流路１１a，１１bが設けられ、ケーシング１の上面にケーシング１内で生成された陽極電極２２側のオゾン水及び陰極電極２３側の陰極水を排出するための排出流路１２a，１２bが設けられている。
２つの供給流路１１a，１１bの間のケーシング１の内壁面には、後述する陽イオン交換膜２１の下端部が挿入される挿入孔１４が形成され、２つの排出流路１２a，１２bの間のケーシング１の内壁面にも、陽イオン交換膜２１の上端部が挿入される挿入孔１３が形成されている。
ケーシング１内には、供給流路１１a，１１bから原料水が供給され、供給流路１１a，１１bから排出流路１２a，１２bへと水流が発生している。
【００２３】
陽極電極２２及び陰極電極２３の供給流路１１a，１１bの上流側は、原料水供給部６０に接続されている。原料水供給部６０としては、水道栓や、水道水や純水等の原料水が貯留されたタンク及びタンクに接続された低吐出圧の小型ポンプ等からなるものが挙げられる。なお、本実施形態では、水道栓に連結されている場合を例に挙げて説明する。
また、特に本発明では、図２に示すように、陽極電極２２側の供給流路１１aと排出流路１２aとを配管４０で接続してループ状にして循環させることが好ましい。このようにループ状にすることで、配管洗浄を行うことができる。図示しないが、陰極電極２３側も供給流路１１bと排出流路１２bとを配管で接続してループ状にして循環させ、原料水を再利用しても良い。
【００２４】
陽極電極２２の排出流路１２aの下流側には、陽極電極２２側で生成されたオゾン水の温度を検出する上述のオゾン水用温度計３０と、オゾン水の濃度を検出する濃度検出センサ５０とが設けられている。
なお、上述のように陽極電極２２側の供給流路１１aと排出流路１２aとを配管で接続してループ状にした場合は、排出流路１２aの下流側直ぐの位置に限らず、原料水供給部６０の上流側直ぐの位置に設けても良く、ループ状の配管４０のいずれに設けても良く、また、複数個所に設けても良い。
また、オゾン水用温度計３０の配管４０への取り付けは、図２には図示しないが、上述した図１と同様にして取り付けられている。また、ここでは、オゾン水用温度計３０を構成する制御部３３は、オゾン水生成装置１００の制御部７０で兼用されているものとするが、個別に設けても構わない。
制御部７０は、オゾン水用温度計３０から出力された出力電圧から、オゾン水の温度を算出し、このオゾン水温度に基づいて、予め設定されたオゾン水温度と一致するように、電源装置８０に陽極電極２２及び陰極電極２３間に印加する電力量を制御している。
【００２５】
濃度検出センサ５０は、検出電極（図示しない）と、電位測定の基準となる比較電極（図示しない）と、これら検出電極及び比較電極の一方の端部に結線して電位を測定する電位差計（図示しない）等から構成されている。
電位差計は、オゾン水生成装置１００の制御部７０に電気的に接続されており、電位差計で測定された出力値が制御部７０に出力されるようになっている。
また、検出電極及び比較電極は、陽極電極２２の排出流路１２aを流れるオゾン水に接触するように設けられている。そして、検出電極及び比較電極がオゾン水に接触することで、検出電極のオゾン濃度変化による検出電極と比較電極との電位差を検出して濃度を測定する。このとき、制御部７０は、オゾン水用温度計３０で測定されたオゾン水の温度に応じて、検出した電位差の出力値を補正して濃度を算出する。
検出電極としては、例えば白金や金等からなる電極を使用し、比較電極としては銀や塩化銀を使用することが好ましい。
【００２６】
なお、制御部７０は、オゾン水用温度計３０で測定した温度が、設定温度と一致するように電源装置８０の電力量を制御するとしたが、濃度検出センサ５０で検出したオゾン濃度に基づいて、当該検出オゾン濃度が予め設定されたオゾン濃度と一致するように、電源装置８０の電力量を制御するようにしても良い。
【００２７】
触媒電極２は、ケーシング１内の略中央部に配置されて、陽イオン交換膜２１と、陽イオン交換膜２１の両面のうち一方の面に圧接された陽極電極２２と、他方の面に圧接された陰極電極２３とを備えている。
陽イオン交換膜２１は、上端部が挿入孔１３に嵌め込まれ、下端部が挿入孔１４に嵌め込まれて固定されている。さらに、ケーシング１の内壁面のうち陽極電極２２側を向く面には凹部が形成されて、この凹部内に陽極電極２２を保持する保持板１５が取り付けられて、陽極電極２２が保持板１５に保持されている。同様に、ケーシング１の内壁面のうち陰極電極２３側を向く面にも凹部が形成されて、この凹部内に陰極電極２３を保持する保持板１６が取り付けられ、陰極電極２３が保持板１６に保持されている。
このように、ケーシング１内に陽イオン交換膜２１と、陽極電極２２及び陰極電極２３とを配置することにより、陽イオン交換膜２１によって陽極電極２２側と陰極電極２３側が分離され、陽イオン交換膜２１の外周をケーシング１に固定でき、原料水、オゾン水並びに陰極水などが外部に漏れないように密閉されている。また、保持板１５，１６によって陽極電極２２及び陰極電極２３が陽イオン交換膜２１側に適度に圧接されている。そして、供給流路１１a，１１bから供給された原料水がそれぞれ陽極電極２２と陰極電極２３に連続的に接触するようになっている。
また、陽極電極２２と陰極電極２３との間には、電源装置８０の出力端２４が電気的に連結され、直流電圧が印加されるように構成されている。すなわち、陽極電極２２及び陰極電極２３は、各電極２２，２３に導線を介して電源装置８０に連結されている。印加する直流電圧は、例えば６〜１５ボルトが好ましい。
【００２８】
陽イオン交換膜２１としては、従来公知のものを使用することができ、発生するオゾンに耐久性の強いフッ素系陽イオン交換膜を使用することができ、例えば厚さ１００〜３００μｍが好ましい。
【００２９】
陽極電極２２は、陽イオン交換膜２１を全面的に覆い隠すように密着されるものではなく、多数の通孔を設けて、陽イオン交換膜２１に接触部と非接触部とを有して重ねられている。すなわち、陽極電極２２はグレーチング状又はパンチングメタル状とすることが好ましい。なお、図１では陽極電極２２がグレーチング状の場合を示している。具体的に、グレーチング状とは線材を溶接した格子状で、パンチングメタル状とは金属板に多数の通孔を形成した多孔板状である。
【００３０】
陽極電極２２としては、オゾン発生触媒機能を有する材料を使用する。具体的には、安定性が良い点で、白金、金又はその被覆金属を使用することが好ましく、特にチタンに白金を被覆した金属を使用すると製造コストを安価に抑えることができる。また、シリコンウェハにダイヤモンドを成膜したものを使用しても良い。
ダイヤモンド成膜は、例えば、プラズマＣＶＤ法や熱フェラメントＣＶＤ法によって成膜することができる。
【００３１】
このようにグレーチング状の陽極電極２２とすることによって、陽極電極２２を構成する部材の交点部位が尖って外面に突出し、水流と接触して渦流を生じ、陽極電極２２で発生したオゾンの微泡を巻き込んで溶解を早めることができる。
【００３２】
陰極電極２３としては、オゾン発生触媒機能を有する金属を使用する。具体的には、安定性が良い点で、白金、金又はその被覆金属を使用することが好ましく、特にチタンに白金を被覆した金属を使用すると製造コストを安価に抑えることができる。また、シリコンウェハにダイヤモンド成膜したものを使用しても良い。
ダイヤモンド成膜は、上述と同様にプラズマＣＶＤ法や熱フェラメントＣＶＤ法によって成膜することができる。
また、陰極電極２３も陽極電極２２と同様にグレーチング状とすることが好ましく、特に、陰極電極部２３は陽極電極２２よりも目の粗さが粗くなるように形成されていることが好ましい。
以上の陽イオン交換膜２１、陽極電極２２及び陰極電極２３は平板状に形成されて触媒電極２とされている。触媒電極２はケーシング１内の保持板１５，１６で圧接保持されている。
【００３３】
次に、上述の構成からなるオゾン水生成装置１００を使用してオゾン水を生成する方法について説明する。
まず、陽極電極２２及び陰極電極２３側の供給流路１１a，１１bから原料水（水道水等）をケーシング１内に供給する。そして、これら原料水を、陽極電極２２及び陰極電極２３の各面に連続接触させる。
同時に、電源装置８０を駆動させることによって陽極電極２２及び陰極電極２３間に所定の電圧を印加する。この通電により原料水が電気分解されて、原料水中の水素が陽極電極２２側から陽イオン交換膜２１中を通過して陰極電極２３側へと加速して移動する。その結果、陽極電極２２側にはオゾン気泡が発生し、陰極電極２３側には水素気泡が発生する。
【００３４】
ここで、陽極電極２２側では原料水はわずかな陽極電極２２の凹凸によって流れの方向が複雑に変わり渦流となる。そのため、陽極電極２２側では、発生したオゾン気泡をいち早く水中に取り込んで溶解させることによってオゾン水を生成し、陽極電極２２と陽イオン交換膜２１との間（正確には陽極電極２２と陰極電極２３との間）に電流が多く流れる状態を確保することになる。
このようにしてオゾン水が生成されると、オゾン水は排出流路１２aへと排出されて、配管４０内に循環されたり、オゾン水貯留タンク（図示しない）等に貯留される。
一方、陰極電極２３側においては、水素気泡が発生し、排出流路１２bから陰極水として排出される。
【００３５】
また、通電中に、オゾン水用温度計３０によって、生成されたオゾン水の温度が測定されると同時に、濃度検出センサ５０によってオゾン水濃度が測定される。そして、測定されたオゾン水の温度が制御部７０に出力され、このオゾン水の温度に応じて、制御部７０に出力された濃度検出センサ５０による出力値が補正され、当該オゾン水温度における濃度が算出される。
また、制御部７０は、オゾン水の測定温度が、予め設定された温度となるように、電源装置８０の出力調整を行うことによって、陽極３２及び陰極３３間の印加電圧が制御される。このようにして、生成されたオゾン水の温度が設定温度に維持され、濃度低下を防止し、高濃度のオゾン水とすることができる。
【００３６】
なお、制御部７０は、上述のように温度による電力量の制御だけではなく、濃度による電力量の制御を行うようにしても良い。すなわち、濃度検出センサ５０による測定濃度が、予め設定した設定濃度となるように電源装置８０の電力量を制御するようにしても良い。
【００３７】
以上のように、第１の実施形態のオゾン水用温度計３０によれば、金属棒３１と、温度センサＩＣ３２と、制御部３３とを備えているので、温度センサＩＣ３２が金属棒３１の温度に対応した出力電圧を検出し、制御部３３は、検出した出力電圧からオゾン水の温度を算出する。したがって、従来のように、通常の水温計（Ｐｔ１００等）にテフロンを被覆した高価なものを使用することなく、金属棒３１に温度センサＩＣ３２を設けた構成であるので、安価に製造することができ、小型で所望の箇所に容易に設置することができる。
また、金属棒３１のオゾン水と接触する部分の内部が空洞３１aであり、この空洞３１a内に温度センサＩＣ３２が設けられているので、温度センサＩＣ３２にオゾン水の熱が伝達され易く、また、外気の温度に影響されることなく、測定することができ、オゾン水温度の検出精度を上げることができる。
さらに、温度センサＩＣ３２の周囲がシリコンシーラント３４で被覆されているので、大気中の周囲温度の影響を取り除くことができる。
また、このようなオゾン水用温度計３０を備えたオゾン水生成装置１００によれば、オゾン水用温度計３０によってオゾン水の温度を測定することで、測定温度と、予め設定された温度とが一致するように、陽極電極２２及び陰極電極２３間の印加電圧を制御することによって、設定温度を維持して、高濃度のオゾン水を生成することができる。
さらに、この測定温度に応じて、濃度検出センサ５０における出力値を補正することができるので、オゾン濃度の検出精度を上げることができる。
【００３８】
［第２の実施形態］
図３は、オゾン水用温度計の使用状態を示した側断面図である。
第２の実施形態のオゾン水用温度計３０Ａは、第１の実施形態のオゾン水用温度計３０と異なり、温度センサＩＣ３２Ａの設ける位置が金属棒３１Ａの表面のうち、オゾン水に接触しない部分となっている。
つまり、図３に示すように、金属棒３１Ａの上端部が配管４０の外側に突出して設けられており、当該上端部に温度センサＩＣ３２Ａが接着剤等により固定されている。また、温度センサＩＣ３２Ａの周囲は、シリコンシーラント３４Ａで被覆されている。温度センサＩＣ３２Ａの出力電圧用端子３２３Ａには、制御部３３Ａが電気的に接続されている。
金属棒３１Ａ、温度センサＩＣ３２Ａ及び制御部３３Ａは、第１の実施形態と同様のものを使用することができる。
また、上記オゾン水用温度計３０Ａ及び濃度検出センサ５０を、図２に示す第１の実施形態と同様に直接電解式のオゾン水生成装置１００に備えても良い。
【００３９】
以上のように、第２の実施形態のオゾン水用温度計３０Ａによれば、第１の実施形態のオゾン水用温度計３０と異なり、金属棒３１Ａの表面のうち、オゾン水に接触しない部分に、温度センサＩＣ３２Ａが設けられているので、オゾン水の接触を確実に防止することができる。また、温度センサＩＣ３２Ａの金属棒３１Ａへの着脱が容易となる。したがって、温度センサＩＣ３２の修理・交換等が容易となる。
また、第１の実施形態と同様に、安価に製造でき、小型で所望の箇所に容易に設置することができる。
さらに、このようなオゾン水用温度計３０Ａを備えたオゾン水生成装置１００によれば、オゾン水の温度を測定することで、測定温度と、予め設定された温度とが一致するように、陽極電極２２及び陰極電極２３間の印加電圧を制御することによって、設定温度を維持して、高濃度のオゾン水を生成することができる。
さらに、この測定温度に応じて、濃度検出センサ５０における出力値を補正することができるので、オゾン濃度の検出精度を上げることができる。
【００４０】
［第３の実施形態］
図４は、オゾン水生成装置の概略を示したブロック図である。
第３の実施形態は、第１の実施形態のオゾン水用温度計３０を備えたガス溶解式のオゾン水生成装置１００Ｂの場合である。
ガス溶解式のオゾン水生成装置１００Ｂは、周知のガス溶解式の装置を使用することができ、図４に示すように、酸素供給部９１Ｂ、バルブ調整機器９２Ｂ、オゾンガス発生器９３Ｂ、電源装置８０Ｂ、原料水供給部６０Ｂ、混合器９４Ｂ、気液分離器９５Ｂ、オゾン水用温度計３０、濃度検出センサ５０及び制御部７０Ｂ等を備えている。
【００４１】
酸素供給部９１Ｂは、例えば、酸素ボンベや酸素生成装置等であり、バルブ調整機器９２Ｂに接続されている。
バルブ調整機器９２Ｂは、オゾンガス発生器９３Ｂに接続されており、開閉動作によって酸素供給部６０Ｂからオゾンガス発生器９３Ｂへ酸素を供給したり、酸素の供給量を調整するようになっている。バルブ調整機器９２Ｂとしては、例えば、電磁弁や電動式ボールバルブ等が挙げられる。
バルブ調整機器９２Ｂは、制御部７０Ｂに電気的に接続され、制御部７０Ｂによって、開閉動作やオゾンガス発生器９３Ｂへの酸素供給量が制御されている。具体的には、図示しない流量計及び圧力計がバルブ調整機器９２Ｂに設けられており、これら流量計及び圧力計に基づいて、制御部７０Ｂはバルブ調整機器９２Ｂの開閉動作及び酸素供給量を制御している。
【００４２】
オゾンガス発生器９３Ｂは、酸素供給部９１Ｂから供給された酸素を放電によって、オゾンガスを発生させるものである。具体的には、酸素ガスを放電管（図示しない）内に通過させるとともに、放電管に高周波高電圧を印加することによって、オゾンガスを発生させる。オゾンガス発生器９３Ｂは、放電管に高周波高電圧を印加するための、電源装置８０Ｂが接続されている。電源装置８０Ｂは、制御部７０Ｂに電気的に接続され、制御部７０Ｂによって周波数及び印加電圧（パルス制御（ＰＷＭ））の制御が行われている。
また、オゾンガス発生器９３Ｂは、混合器９４Ｂに接続されており、混合器９４Ｂにオゾンガスを送り込むようになっている。
【００４３】
原料水供給部６０Ｂは、水道水や純水等の原料水が貯留されたタンクと、タンクから原料水を送り出すポンプ等からなるものが挙げられる。その他、水道栓であっても良いし、
また、原料水供給部６０Ｂは、混合器９４Ｂに接続されており、混合器９４Ｂに原料水を送り込むようになっている。
【００４４】
混合器９４Ｂは、オゾンガス発生器９３Ｂで発生したオゾンガスと、原料水供給部６０Ｂから送り込まれた原料水とを混合し、混合水とする。
混合器９４Ｂとしては、例えば、エジェクタにより高速の水流中にオゾンガスを吹き込んで溶解させる方式のものや、細孔のあいたバブラーを用いるバブリング方式のものを使用することができる。
また、混合器９４Ｂは、気液分離器９５Ｂに接続されており、気液分離器９５Ｂに混合器９４Ｂで混合した混合水を送り込むようになっている。
【００４５】
気液分離器９５Ｂは、混合器９４Ｂで混合した混合水を、原料水に溶解しない酸素と残留オゾンの混合ガス（廃ガス）と、原料水にオゾンガスが溶解したオゾン水と、に分離する。
気液分離器９５Ｂのうち、廃ガスが排出される側には、廃ガス分解器（図示しない）が接続され、オゾン水が排水される側には、オゾン水用温度計３０及び濃度検出センサ４０が接続されている。
【００４６】
廃ガス分解器は、オゾン分解可能な触媒を有し、気液分離器９５Ｂから排出された廃ガスを無害化して大気中に排出するようになっている。
【００４７】
オゾン水用温度計３０は、上記第１の実施形態のオゾン水用温度計３０であって、気液分離器９５Ｂから排水されたオゾン水の温度を検出する。
濃度検出センサ５０も、上記第１の実施形態の濃度検出センサ５０であって、気液分離器９５Ｂから排水されたオゾン水の濃度を検出する。
なお、気液分離器９５Ｂからオゾン水が排水される配管は、例えば、原料水供給部６０Ｂにループ状に接続して、オゾン水を循環させるように構成しても良い。この場合、オゾン水によって配管洗浄を行うことができる。また、ループ状にする場合には、オゾン水用温度計３０及び濃度検出センサ５０は、気液分離器９５Ｂの下流側直ぐの位置に限らず、原料水供給部６０Ｂの上流側直ぐの位置に設けても良く、ループ状の配管のいずれに設けても良く、また、複数個所に設けても良い。
ここで、オゾン水用温度計３０の配管への取り付けは、上述した図１と同様にして取り付けられている。また、ここでは、オゾン水用温度計３０を構成する制御部３３は、オゾン水生成装置１００Ｂの制御部７０Ｂで兼用されているものとするが、個別に設けても構わない。
すなわち、制御部７０Ｂは、オゾン水用温度計３０から出力された出力電圧から、オゾン水の温度を算出し、このオゾン水温度に基づいて、予め設定されたオゾン水温度と一致するように、バルブ調整機器９２Ｂへの酸素供給量を制御したり、電源装置８０Ｂの周波数及び印加電圧を制御している。
【００４８】
また、制御部７０Ｂは、オゾン水用温度計３０で測定されたオゾン水の温度に応じて、濃度検出センサ５０で検出した電位差の出力値を補正して濃度を算出する。
【００４９】
なお、制御部７０Ｂは、オゾン水用温度計３０で測定した温度が、設定温度と一致するように電源装置８０Ｂの周波数及び印加電圧を制御するとしたが、濃度検出センサ５０で検出したオゾン濃度に基づいて、当該検出オゾン濃度が予め設定されたオゾン濃度と一致するように、電源装置８０Ｂの周波数及び印加電圧を制御するようにしても良い。
【００５０】
以上のように、オゾン水用温度計３０を備えたガス溶解式のオゾン水生成装置１００Ｂによれば、オゾン水用温度計３０によってオゾン水の温度を測定することで、測定温度と、予め設定された温度とが一致するように、オゾンガス発生器９３Ｂへの酸素供給量を制御したり、オゾンガス発生部９３Ｂにおける周波数及び印加電圧の制御を行うことによって、設定温度を維持して、高濃度のオゾン水を生成することができる。
さらに、この測定温度に応じて、濃度検出センサ５０における出力値を補正することができるので、オゾン濃度の検出精度を上げることができる。
【００５１】
なお、上記第３の実施形態のガス溶解式のオゾン水生成装置１００Ｂにおいて、第１の実施形態のオゾン水用温度計３０に代えて、第２の実施形態のオゾン水用温度計３０Ａを使用しても良い。
【符号の説明】
【００５２】
３０，３０Ａ  オゾン水用温度計
３１，３１Ａ  金属棒
３１a  空洞
３２，３２Ａ  温度センサＩＣ
３３，３３Ａ  制御部
３４，３４Ａ  シリコンシーラント
１００，１００Ｂ  オゾン水生成装置
【図１】
2014032136.tif 000003
【図２】
2014032136.tif 000004
【図３】
2014032136.tif 000005
【図４】
2014032136.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月10日(2012.10.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項１の発明によれば、オゾン水に接触可能に設けられた金属棒と、
前記オゾン水と接触しないように前記金属棒に設けられ、当該金属棒の温度に対応した出力電圧を出力する温度センサと、
前記オゾン水の温度と、前記出力電圧との関係が予め対応付けられており、前記オゾン水の温度と前記出力電圧との対応関係から、前記温度センサによって出力した出力電圧に対応する前記オゾン水の温度を算出する制御部と、を備え、
前記金属棒の表面のうち前記オゾン水に接触しない部分に、前記温度センサが設けられていることを特徴とするオゾン水用温度計が提供される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項２の発明によれば、前記温度センサの周囲が、シリコンシーラントで被覆されていることを特徴とする請求項１に記載のオゾン水用温度計が提供される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項３の発明によれば、請求項１又は２に記載のオゾン水用温度計を備えたことを特徴とするオゾン水生成装置が提供される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、オゾン水用温度計の使用状態を示した側断面図である。
図１に示すように、本発明に係るオゾン水用温度計３０は、オゾン水が流れる配管４０に設置されて、当該オゾン水の温度を検出するものである。なお、配管４０以外にオゾン水が貯留されたタンクに設置しても良い。
オゾン水用温度計３０は、オゾン水に接触可能に設けられた金属棒３１と、オゾン水と接触しないように金属棒３１に設けられ、当該金属棒３１の温度に対応した出力電圧を出力する温度センサＩＣ３２と、オゾン水の温度と、出力電圧との関係が予め対応づけられており、オゾン水の温度と出力電圧の対応関係から、温度センサＩＣ３２によって出力した出力電圧に対応するオゾン水の温度を算出する制御部３３と、を備えている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
以上のように、第１の実施形態のオゾン水用温度計３０によれば、金属棒３１と、温度センサＩＣ３２と、制御部３３とを備えているので、温度センサＩＣ３２が金属棒３１の温度に対応した出力電圧を出力し、制御部３３は、出力した出力電圧からオゾン水の温度を算出する。したがって、従来のように、通常の水温計（Ｐｔ１００等）にテフロン（登録商標）を被覆した高価なものを使用することなく、金属棒３１に温度センサＩＣ３２を設けた構成であるので、安価に製造することができ、小型で所望の箇所に容易に設置することができる。
また、金属棒３１のオゾン水と接触する部分の内部が空洞３１aであり、この空洞３１a内に温度センサＩＣ３２が設けられているので、温度センサＩＣ３２にオゾン水の熱が伝達され易く、また、外気の温度に影響されることなく、測定することができ、オゾン水温度の検出精度を上げることができる。
さらに、温度センサＩＣ３２の周囲がシリコンシーラント３４で被覆されているので、大気中の周囲温度の影響を取り除くことができる。
また、このようなオゾン水用温度計３０を備えたオゾン水生成装置１００によれば、オゾン水用温度計３０によってオゾン水の温度を測定することで、測定温度と、予め設定された温度とが一致するように、陽極電極２２及び陰極電極２３間の印加電圧を制御することによって、設定温度を維持して、高濃度のオゾン水を生成することができる。
さらに、この測定温度に応じて、濃度検出センサ５０における出力値を補正することができるので、オゾン濃度の検出精度を上げることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
また、制御部７０Ｂは、オゾン水用温度計３０で測定されたオゾン水の温度に応じて、濃度検出センサ５０で出力した電位差の出力値を補正して濃度を算出する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾン水に接触可能に設けられた金属棒と、
前記オゾン水と接触しないように前記金属棒に設けられ、当該金属棒の温度に対応した出力電圧を出力する温度センサと、
前記オゾン水の温度と、前記出力電圧との関係が予め対応付けられており、前記オゾン水の温度と前記出力電圧との対応関係から、前記温度センサによって出力した出力電圧に対応する前記オゾン水の温度を算出する制御部と、を備え、
前記金属棒の表面のうち前記オゾン水に接触しない部分に、前記温度センサが設けられていることを特徴とするオゾン水用温度計。
【請求項２】
前記温度センサの周囲が、シリコンシーラントで被覆されていることを特徴とする請求項１に記載のオゾン水用温度計。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のオゾン水用温度計を備えたことを特徴とするオゾン水生成装置。