(57)【要約】【課題】運転開始後短時間で所定のオゾン濃度のオゾン水を効率よく生成することができるオゾン水生成装置を提供すること。【解決手段】陽極２１aと陰極２１bとの間にイオン交換膜Ｍが挟持された電極部２１を有し、この電極部２１による水の電気分解によって生成されたオゾンガスが溶解または分散したオゾン水が生成される電解槽２と、この電解槽２に水を供給する供給路３と、電解槽２で生成されたオゾン水を排出する排出路４と、を含み、前記供給路３には第１の段部３１が形成されており、前記排出路４には第２の段部４３が形成されており、この第１の段部３１と第２の段部４３は、その底部３１a,４３aの高さ位置Ｈ１,Ｈ３が電解槽２内のイオン交換膜Ｍの配設高さ位置Ｈ２よりも高く、かつ、前記電解槽２でのオゾン水の生成が停止している状態では、前記第１の段部３１から前記第２の段部４３までの間に水が滞留して、前記電解槽２内の前記イオン交換膜Ｍが水に浸漬している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間にイオン交換膜が挟持された電極部を有し、この電極部による水の電気分解によって生成されたオゾンガスが溶解または分散したオゾン水が生成される電解槽と、
この電解槽に水を供給する供給路と、
前記電解槽で生成されたオゾン水を排出する排出路と、
を含み、前記供給路には第１の段部が形成されており、前記排出路には第２の段部が形成されており、この第１の段部と第２の段部は、その底部の高さ位置が前記電解槽内の前記イオン交換膜の配設高さ位置よりも高く、かつ、前記電解槽でのオゾン水の生成が停止している状態では、前記第１の段部から前記第２の段部までの間に水が滞留して、前記電解槽内の前記イオン交換膜が水に浸漬していることを特徴とするオゾン水生成装置。
【請求項２】
前記供給路の前記第１の段部の上流側に大気開放弁を備えることを特徴とする請求項１に記載のオゾン水生成装置。
【請求項３】
前記電解槽でのオゾン水の生成が停止している状態において、前記電極部全体が水に浸漬していることを特徴とする請求項１または２に記載のオゾン水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば食器洗浄機や水洗便器などにオゾン水生成装置が採用されている。例えば、特許文献１には、高電界電解（HEFE）セル（オゾン水生成装置）は、２つの平坦メッシュ電極の間に配置された平坦なイオン交換膜を備えていることが記載されている。さらに、処理された水がインレットチャネルを通じてHEFEセルに流れ、電解されたフリーラジカル溶液水は、第２アウトレットチャネルを通じて排水される水素水によって第１アウトレットチャネルを通じてHEFEセルから流出することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2006−519090号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような従来のオゾン水生成装置の場合、運転開始直後のオゾン水の生成効率が必ずしも十分でないという問題がある。したがって、例えば、オゾン水生成装置からオゾン水を短時間排出する場合には、オゾン水のオゾン濃度が十分でなく、所望の効果を実現することが難しいことが考えられる。
【０００５】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、運転開始後短時間で所定のオゾン濃度のオゾン水を効率よく生成することができるオゾン水生成装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明のオゾン水生成装置は、陽極と陰極との間にイオン交換膜が挟持された電極部を有し、この電極部による水の電気分解によって生成されたオゾンガスが溶解または分散したオゾン水が生成される電解槽と、この電解槽に水を供給する供給路と、前記電解槽で生成されたオゾン水を排出する排出路と、を含み、前記供給路には第１の段部が形成されており、前記排出路には第２の段部が形成されており、この第１の段部と第２の段部は、その底部の高さ位置が前記電解槽内の前記イオン交換膜の配設高さ位置よりも高く、かつ、前記電解槽でのオゾン水の生成が停止している状態では、前記第１の段部から前記第２の段部までの間に水が滞留して、前記電解槽内の前記イオン交換膜が水に浸漬していることを特徴としている。
【０００７】
このオゾン水生成装置では、前記供給路の前記第１の段部の上流側に大気開放弁を備えることが好ましい。
【０００８】
このオゾン水生成装置では、前記電解槽でのオゾン水の生成が停止している状態において、前記電極部全体が水に浸漬していることがより好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のオゾン水生成装置によれば、運転開始後短時間で所定のオゾン濃度のオゾン水を効率よく生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のオゾン水生成装置の一実施形態を例示した概要図であり、オゾン水生成装置の運転が停止（電解槽でのオゾン水の生成が停止）した状態を例示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明者は、従来のオゾン水生成装置においては、装置の運転停止時にイオン交換膜が湿潤状態にないことが運転開始直後のオゾンガス生成効率を低下させている原因であるという新たな知見を得た。すなわち、従来のオゾン水生成装置の場合、装置の運転開始に伴う通水によってイオン交換膜が湿潤状態になるまでに時間がかかるため、これによって装置の運転開始直後のオゾン生成効率の低下を招いていたと考えられる。
【００１２】
以下、本発明のオゾン水生成装置の実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明のオゾン水生成装置の一実施形態を例示した概要図であり、オゾン水生成装置の運転が停止（電解槽でのオゾン水の生成が停止）した状態を例示している。
【００１４】
オゾン水生成装置１は、オゾン水を生成可能な電解槽２と、この電解槽２に水を供給する供給路３と、電解槽２で生成されたオゾン水を排出する排出路４とを備えている。
【００１５】
電解槽２は、内部に平坦な電極部２１を有している。電極部２１は、電源（図示していない）と接続した陽極２１aと陰極２１bとの間にイオン交換膜Ｍが挟持されて形成されている。電解槽２では、電極部２１による水の電気分解によって生成されたオゾンガスが溶解または分散したオゾン水が生成される。
【００１６】
イオン交換膜Ｍは、耐オゾン性を有する公知の材料を適宜採用することができるが、具体的には、例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどを基体としたものを例示することができる。
【００１７】
また、陽極２１aおよび陰極２１bは、オゾン水の生成に適した適宜な材料を組み合わせて使用することができる。具体的には、陽極２１aの材料としては、ダイヤモンド、金、白金などを例示することができ、陰極２１bの材料としては、ダイヤモンド、ステンレス、金、銀、白金、チタンなどを例示することができる。なかでもダイヤモンド電極は、電気分解によって発生する水素と酸素の発生を抑制することができ、オゾン水を効率よく生成できるため特に好ましい。
【００１８】
さらに、電極部２１は、上流（供給路３側）から下流（排出路４側）への水の流れ方向に平行に配置されていることが好ましい。これによって、より効率的にオゾン水を生成することができる。
【００１９】
供給路３には第１の段部３１が形成されており、第１の段部３１は、底部３１aの高さ位置Ｈ１が電解槽２内のイオン交換膜Ｍの配設高さ位置Ｈ２よりも高く形成されている。そして、供給路３は、第１の段部３１の下流側から斜め下方へ向かって延びる下降傾斜部３２が形成されており、さらに、下降傾斜部３２の下流側からは略水平に延びる第１の平坦部３３が形成されている。そして、第１の平坦部３３の端部が電解槽２と接続している。
【００２０】
排出路４は、電解槽２の下流側と接続する略水平な第２の平坦部４１が形成されている。第２の平坦部４１の下流側からは、斜め上方向に向かって延びる上昇傾斜部４２が形成されており、上昇傾斜部４２の下流側には第２の段部４３が形成されている。第２の段部４３は、底部４３aの高さ位置Ｈ３が電解槽２内のイオン交換膜Ｍの配設高さ位置Ｈ２よりも高く形成されている。
【００２１】
オゾン水生成装置１の運転時には、供給路３から電解槽２へと水が供給され、電解槽２内の電極部２１によって水の電気分解に伴うオゾンガスが発生し、このオゾンガスが溶解または分散したオゾン水が生成される。生成されたオゾン水は排出路４へと流れて排出され、各種用途に利用される。
【００２２】
そして、オゾン水生成装置１の運転が停止すると、電解槽２でのオゾン水の生成は停止した状態となる。このとき、供給路３の第１の段部３１および排出路４の第２の段部４３は、底部の高さ位置が電解槽２内のイオン交換膜Ｍの配設高さ位置よりも高く形成されているため、第１の段部３１から第２の段部４３までの間に水が滞留する。図１に例示した実施形態では、水面Ｗは供給路３の下降傾斜部３２と排出路４の上昇傾斜部４２の位置まで達しており、電解槽２内は水で満たされ、イオン交換膜Ｍが水に浸漬した状態となっている。したがって、オゾン水生成装置１の運転停止時にイオン交換膜Ｍが湿潤状態であるため、オゾン水生成装置１の運転開始後短時間で、所定のオゾン濃度のオゾン水を効率よく生成することができる。このため、例えば、オゾン水を短時間排出する場合においても、オゾン水による殺菌作用などを確実に確保することができる。
【００２３】
さらに、オゾン水生成装置１は、供給路３の第１の段部３１の上流側に大気開放弁（図示していない）を備えていると、一次側にオゾン水が逆流しないため好ましい。オゾン水生成装置１の運転停止時に大気開放弁から供給路３内に空気が流入しても、第１の段部３１から第２の段部４３の間に水が滞留するため、イオン交換膜Ｍが水に浸漬して湿潤状態が維持される。したがって、オゾン水生成装置１の運転開始後短時間で、所定のオゾン濃度のオゾン水を効率よく生成することができる。
【００２４】
オゾン水生成装置１は、運転停止時にイオン交換膜Ｍが水に浸漬して湿潤状態が維持されていればよいが、陽極２１a、陰極２１bを含む電極部２１全体が水に浸漬していることが好ましい。これによってより確実に運転開始後のオゾン水の生成効率を確保することができる。
【００２５】
以上の通り、本発明のオゾン水生成装置１は、陽極２１aと陰極２１bとの間にイオン交換膜Ｍが挟持された電極部２１を有し、この電極部２１による水の電気分解によって生成されたオゾンガスが溶解または分散したオゾン水を生成可能な電解槽２を有している。また、この電解槽２に水を供給する供給路３と、電解槽２で生成されたオゾン水を排出する排出路４とを有している。供給路３には第１の段部３１が形成されており、排出路４には第２の段部４３が形成されており、この第１の段部３１と第２の段部４３は、その底部３１a,４３aの高さ位置Ｈ１,Ｈ３が電解槽２内のイオン交換膜Ｍの配設高さ位置Ｈ２よりも高く形成されている。そして、電解槽２でのオゾン水の生成が停止している状態では、第１の段部３１から第２の段部４３までの間に水が滞留して、電解槽２内のイオン交換膜Ｍが水に浸漬している。したがって、装置の運転開始後短時間で所定のオゾン濃度のオゾン水を効率よく生成することができる。
【００２６】
本発明のオゾン水生成装置は、以上の実施形態に限定されることはない。例えば、供給路の第１の段部および排出路の第２の段部は、オゾン水生成装置の運転停止時に、第１の段部から第２の段部までの間に水を滞留させ、電解槽内のイオン交換膜が水に浸漬される形態に適宜設計することができる。また、電極部の配置などについても、オゾン水生成装置の運転停止時にイオン交換膜が水に浸漬する形態に適宜設計することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１    オゾン水生成装置
２    電解槽
２１  電極部
２１a 陽極
２１b 陰極
３    供給路
３１  第１の段部
４    排出路
４３  第２の段部
Ｍ  イオン交換膜
【図１】
2015094001.tif 000003