(57)【要約】【課題】オゾン水貯蔵装置中のオゾン水のオゾン濃度が低下した場合、短時間でオゾン濃度の回復可能なオゾン水製造システムを提供することを課題とする。【解決手段】オゾンガス発生機１から供給されるオゾンガスを用いてオゾン水を製造するエジェクタ２、エジェクタ２により製造されたオゾン水を貯蔵するオゾン水貯槽３、オゾン水貯槽３に貯蔵されたオゾン水のオゾン濃度を測定するオゾン濃度測定装置７、オゾンガス発生機９から供給されるオゾンガスとオゾン水貯槽３に貯蔵されたオゾン水とを混合して高オゾン濃度のオゾン水を製造するエジェクタ１０、およびオゾン水貯槽３に貯蔵されたオゾン水をエジェクタ１０に供給すると共にエジェクタ１０により製造されたオゾン水をオゾン水貯槽３に供給する循環ポンプ１１を備えている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一オゾンガス供給装置、上記第一オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスと原料水とを混合してオゾン水を製造する第一オゾン水製造装置、上記第一オゾン水製造装置により製造されるオゾン水を貯蔵するオゾン水貯蔵装置、第二オゾンガス供給装置、第二オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスと上記オゾン水貯蔵装置から取り出されたオゾン水とを混合してオゾン水を製造する第二オゾン水製造装置、上記第二オゾン水製造装置により製造されたオゾン水を上記オゾン水貯蔵装置に供給するオゾン水供給装置を備えたことを特徴とするオゾン水製造システム。
【請求項２】
上記オゾン水貯蔵装置に貯蔵されたオゾン水のオゾン濃度を測定するオゾン濃度測定装置、上記オゾン濃度測定装置からの信号により上記第二オゾンガス供給装置と上記第二オゾン水製造装置と上記オゾン水供給装置とを制御する第一制御装置を備えたことを特徴とする請求項１記載のオゾン水製造システム。
【請求項３】
第一オゾンガス供給装置、上記第一オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスと原料水とを混合してオゾン水を製造する第一オゾン水製造装置、上記第一オゾン水製造装置により製造されるオゾン水を貯蔵するオゾン水貯蔵装置、第二オゾンガス供給装置、上記第二オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスを上記オゾン水貯蔵装置に貯蔵されたオゾン水中に散気する散気装置を備えたことを特徴とするオゾン水製造システム。
【請求項４】
上記オゾン水貯蔵装置に貯蔵されたオゾン水のオゾン濃度を測定するオゾン濃度測定装置、上記オゾン濃度測定装置からの信号により上記第二オゾンガス供給装置を制御する第二制御装置を備えたことを特徴とする請求項３記載のオゾン水製造システム。
【請求項５】
上記オゾン水貯蔵装置に貯蔵されたオゾン水の水位を測定する水位測定装置を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載のオゾン水製造システム。
【請求項６】
上記第一オゾンガス供給装置および／または上記第二オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスを水洗するオゾンガス水洗装置を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載のオゾン水製造システム。
【請求項７】
上記オゾンガス水洗装置は、上記オゾンガスの水洗により洗浄水に溶解したガス成分を吸着する吸着剤を有する吸着装置を備えたことを特徴とする請求項６記載のオゾン水製造システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オゾン水製造システムに関し、詳しくは所定のオゾン濃度を有するオゾン水を安定的に供給可能なオゾン水製造システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オゾンの水溶液（以下、オゾン水）中の溶解オゾンは、細菌、微生物などの生物と接触すると分解して酸素分子と活性酸素とを発生し、この活性酸素が大腸菌、ブドウ球菌、緑膿菌、Ｏ−１５７、あるいはその他の細菌や微生物に対して強力な殺菌殺傷作用を示しながら公害性が低いので、保健衛生上の消毒剤として、あるいは化学分野では酸化剤として広く利用されている。
【０００３】
従来、エジェクタにオゾンガスと水とを送って混合させてオゾン水を得、このオゾン水をオゾン分離槽で貯蔵し、当該オゾン分離槽でオゾン水中の非溶解余剰オゾンを分離した後、オゾン水を所要の使用点へと送るように構成されたオゾン溶解装置において、上記オゾン分離槽とエジェクタとを還流配管によって連通接続し、当該還流配管にはポンプを介装すると共に、当該還流配管のポンプ介装点よりも下流側に、オゾン水を使用点へと送る送液配管を連通接続したオゾン溶解装置、並びに当該還流配管にはバイパス配管を連通接続し、当該バイパス配管には、上記還流配管内を流れるオゾン水中のオゾン濃度を計測する手段を介装すると共に上記エジェクタにオゾンを送る送気配管には自動開閉弁を介装し、当該自動開閉弁は、上記計測手段で計測されたオゾン濃度が一定となるように、上記計測手段に接続された制御装置を介して開閉制御されるオゾン溶解装置は、後記の特許文献１から公知である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３１４７３９（請求項１、請求項５、請求項６、図１）
【０００５】
ところで、オゾン水の需要サイドは、安定した消毒を達成するためには、所定のオゾン濃度を有するオゾン水を必要とする。しかしながら周知の通り、オゾン水中の溶解オゾンは、極めて分解し易くて、常温においてオゾン濃度は、約３０分で半減する。
【０００６】
前記従来技術におけるオゾン濃度の計測手段、エジェクタ、自動開閉弁、並びに制御装置から構成されたオゾン濃度管理系は、オゾン濃度が一定となるようにするためのものではあるが、つぎのような問題がある。即ち当該オゾン濃度管理系では、特許文献１の図１および実施の第一形態から明らかなように、オゾン水の製造装置としてはただ一台のエジェクタが用いられ、オゾン分離槽に貯蔵されたオゾン水のオゾン濃度が所定濃度より低下した場合には、当該オゾン分離槽中のオゾン水は当該エジェクタと当該オゾン分離槽との間で繰り返し循環され、かくしてオゾン濃度は漸次が高められて所定濃度に到達する。しかし、当該オゾン分離槽は、一般的に大容量を有しているので、その循環に長時間を要し、しかもオゾン濃度は緩慢にしか上昇しないので、オゾン水の需要サイドのオゾン水要求に即応できない大きな欠点がある。また、当該オゾン分離槽中のオゾン水の全量を繰り返し循環するために大きなランニングコストを要する欠点もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における如上の現況に鑑み、オゾン水貯蔵装置中のオゾン水のオゾン濃度が低下した場合に、従来より短時間でオゾン濃度の回復が可能なオゾン水製造システムを提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るオゾン水製造システムは、第一オゾンガス供給装置、上記第一オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスと原料水とを混合してオゾン水を製造する第一オゾン水製造装置、上記第一オゾン水製造装置により製造されるオゾン水を貯蔵するオゾン水貯蔵装置、第二オゾンガス供給装置、第二オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスと上記オゾン水貯蔵装置から取り出されたオゾン水とを混合してオゾン水を製造する第二オゾン水製造装置、上記第二オゾン水製造装置により製造されたオゾン水を上記オゾン水貯蔵装置に供給するオゾン水供給装置を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項３に係るオゾン水製造システムは、第一オゾンガス供給装置、上記第一オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスと原料水とを混合してオゾン水を製造する第一オゾン水製造装置、上記第一オゾン水製造装置により製造されるオゾン水を貯蔵するオゾン水貯蔵装置、第二オゾンガス供給装置、上記第二オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスを上記オゾン水貯蔵装置に貯蔵されたオゾン水中に散気する散気装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下において、同じ部位に就いては同じ符号や表示を用いて、図１に後続する諸図においては同じ符号および表示についての説明を省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明のオゾン水製造システムにおける実施の形態１のフロー図である。図１において、実施の形態１のオゾン水製造システムは、前記第一オゾンガス供給装置の一例としてのオゾンガス発生機１、前記第一オゾン水製造装置の一例としてのエジェクタ２、前記オゾン水貯蔵装置の一例としてのオゾン水貯槽３、原料水を供給する給水ポンプ４、オゾン水貯槽３に貯蔵されているオゾン水をオゾン水需要サイドに供給する送水ポンプ５、オゾン水貯槽３において発生する排オゾンを分解する排オゾン分解塔６、オゾン濃度測定装置７、第一制御装置８、前記第二オゾンガス供給装置の一例としてのオゾンガス発生機９、前記第二オゾン水製造装置の一例としてのエジェクタ１０、前記オゾン水供給装置の一例としての循環ポンプ１１、前記水位測定装置の一例としての水位計１２、および三方電磁弁１３を含んでいる。循環ポンプ１１は、オゾン水貯槽３からオゾン水を取り出してエジェクタ１０に供給し、エジェクタ１０で製造されたオゾン水をオゾン水貯槽３に供給する作用をなす。
【００１２】
また図１において、実線は水やオゾン水などの水の送水管路を、点線はオゾンガスなどの気体の送気管路を、一点鎖線は送信線路を、それぞれ示す。よって、給水ポンプ４とエジェクタ２とオゾン水貯槽３とは送水管路により、オゾンガス発生機１とエジェクタ２とは送気管路により、オゾン水貯槽３と排オゾン分解塔６とは送気管路により、循環ポンプ１１とエジェクタ１０とオゾン濃度測定装置７とオゾン水貯槽３とは送水管路により、オゾンガス発生機９と三方電磁弁１３とエジェクタ１０とは送気管路により、オゾン濃度測定装置７と第一制御装置８とは送信線路により、水位計１２と第一制御装置８とは送信線路により、第一制御装置８とオゾンガス発生機９とは送信線路により、オゾン水貯槽３と送水ポンプ５とは送水管路により、また三方電磁弁１３と排オゾン分解塔６とは送気管路により、それぞれ繋がれている。
【００１３】
つぎに実施の形態１の動作に就いて説明する。オゾンガス発生機１において発生したオゾンガスと給水ポンプ４により送られてくる原料水とはエジェクタ２において混合されてオゾン水が製造方法され、オゾン水貯槽３に貯蔵される。エジェクタ２で製造されたオゾン水には、溶解不十分のオゾンガスが含まれており、このためにオゾン水貯槽３は、それら溶解不十分のオゾンガスを分離するためのオゾンガス分離槽としての機能をも有し、分離したオゾンガスは排オゾン分解塔６に送られ、そこで無害ガスに分解されて大気中に排気される。オゾン水貯槽３に貯蔵されているオゾン水は、需要サイドからの要求に従って送水ポンプ５により必要なユースポイントに送られて、殺菌、消毒、脱色などに使用される。
【００１４】
オゾン水貯槽３に貯蔵されているオゾン水は、循環ポンプ１１、エジェクタ１０、オゾン濃度測定装置７、およびオゾン水貯槽３を繋ぐ送水管路内を絶えず循環せしめられ、オゾン濃度測定装置７によりそのオゾン濃度が測定、監視され、当該測定値は第一制御装置８に入力される。当該オゾン濃度が規定濃度下限にまでに低下すると、第一制御装置８からオゾンガス発生機９に稼動指令と三方電磁弁１３に送気管路を開くように弁を切り換える指令が出され、オゾンガス発生機９からのオゾンガスが三方電磁弁１３を介してエジェクタ１０内を流れているオゾン水中に供給される。このオゾンガスの供給によりオゾン濃度が増大したオゾン水が製造されてオゾン水貯槽３に戻されるので、オゾン水貯槽３中のオゾン水のオゾン濃度が効率よく回復し、この状態は当該オゾン濃度が規定濃度上限に達するまで続けられ、規定濃度上限に達すると、第一制御装置８からオゾンガス発生機９に稼動停止指令と三方電磁弁１３に送気管路を閉鎖するように弁を切り換える指令が出される。かくして、オゾン水貯槽３中のオゾン水のオゾン濃度は、常時、規定濃度下限と上限との間に維持される。なおオゾンガス発生機９において発生したオゾンガスに余剰が生じた場合には、その余剰分は排オゾン分解塔６に送られ、そこで無害ガスに分解されて大気中に排気される。
【００１５】
なお、オゾン水貯槽３内の水位が過度に低下した状態では、オゾン水需要サイドからのオゾン水の要求に応えることができないので、第一制御装置８からの指令でオゾンガス発生機１および給水ポンプ４の稼動指令が出されて水位が回復される。本発明においては、オゾン水貯槽３内のオゾン水の水位とオゾン濃度とは互いに個別に監視、管理されてよいが、水位が過度に低下した場合には循環ポンプ１１の稼動が一旦停止され、当該水位が規定水位に回復するのを待って循環ポンプ１１の稼動が再開されることが好ましい。
【００１６】
第一制御装置８としては、斯界で周知あるいは公知のものであってよく、例えばオゾンガス発生機９がアナログ信号にてオゾンガスの発生量を制御できるものである場合には、ＰＩＤ制御型のものにて制御することができる。
【００１７】
実施の形態２．
図２は、本発明のオゾン水製造システムにおける実施の形態２のフロー図である。図２において、実施の形態２のオゾン水製造システムは、実施の形態１において用いられたエジェクタ１０に代えて前記散気装置の一例としての散気管１４が用いられ、しかしてオゾンガス発生機９からは散気管１４にオゾンガスが供給され、また第一制御装置８に代えて第二制御装置１５が用いられた点において前記実施の形態１と異なり、その他の構成は同じである。散気管１４は、オゾン水貯槽３中のオゾン水中に設置されており、オゾンガス発生機９から供給されるオゾンガスを当該オゾン水中に直接散気する作用をなし、第二制御装置１５は、オゾン濃度測定装置７からの信号によりオゾンガス発生機９および散気管１４の稼動の要否を制御する作用をなす。
【００１８】
つぎに実施の形態２の動作に就いて説明する。オゾン水貯槽３に貯蔵されているオゾン水は、循環ポンプ１１、オゾン濃度測定装置７、およびオゾン水貯槽３を繋ぐ送水管路内を絶えず循環せしめられ、オゾン濃度測定装置７によりそのオゾン濃度が測定、監視され、当該測定値は第二制御装置１５に入力される。当該オゾン濃度が規定濃度下限にまでに低下すると、第二制御装置１５からオゾンガス発生機９に稼動指令が出され、オゾンガス発生機９からはオゾンガスが散気管１４を介してオゾン水貯槽３中のオゾン水中に直接散気される。この散気により当該オゾン水のオゾン濃度が効率よく回復し、この状態は当該オゾン濃度が規定濃度上限に達するまで続けられ、規定濃度上限に達すると、第二制御装置１５からオゾンガス発生機９に稼動停止指令が出される。かくしてオゾン水貯槽３中のオゾン水のオゾン濃度は、常時、規定濃度下限と上限との間に維持される。
【００１９】
なお水位計１２の作用は、実施の形態１の場合と同じであって、オゾンガス発生機９および散気管１４は、第二制御装置１５からの指令でオゾン水貯槽３内の水位が規定水位内である間に稼動される。第二制御装置１５としては、前記第一制御装置８と同じ構造や性能ものなど、斯界で周知あるいは公知のものであってよい。また実施の形態２においては、実施の形態１におけるようなエジェクタ１０や循環ポンプ１１を含む循環送水管路を設ける必要は必ずしもないので、オゾン濃度測定装置７としてはオゾン水貯槽３内に固定されたもの、あるいは当該水貯槽３内のオゾン水に浮遊させたものなどであってもよい。
【００２０】
実施の形態３．
図３は、本発明のオゾン水製造システムにおける実施の形態３のフロー図である。図３において、実施の形態３のオゾン水製造システムは、前記オゾンガス水洗装置の一例としてのオゾンガス水洗塔１６をオゾンガス発生機１およびオゾンガス発生機９の各下手に設置している点において前記実施の形態１と異なり、その他の構成は同じである。オゾンガス発生機１、９から供給されるオゾンガス中には、窒素酸化物が含まれていて、これがオゾン水に混入すると有害な亜硝酸や亜硝酸塩を生成する問題がある。実施の形態３では、オゾンガス発生機１、９から発生するオゾンガスはオゾンガス水洗塔１６において水洗され、この水洗により窒素酸化物は水洗水に溶解して除去される。よって実施の形態３からは、亜硝酸成分の含有量が水道水の水質規準で定められた規定に合格するオゾン水が得られ、当該オゾン水は各種食品類並びに各種食品包装物類の殺菌や消毒に安心して使用することができる。なおオゾンガス水洗塔１６は、オゾンガスを水洗した後の洗浄水に溶解している窒素酸化物の溶解ガス成分を吸着する吸着剤を有する吸着装置を備えていると一層好ましい。
【００２１】
実施の形態４．
図４は、本発明のオゾン水製造システムにおける実施の形態４のフロー図である。図４において、実施の形態４のオゾン水製造システムは、前記オゾンガス水洗装置の一例としてのオゾンガス水洗塔１６をオゾンガス発生機１およびオゾンガス発生機９の各下手に設置している点において前記実施の形態２と異なり、その他の構成は同じであって、オゾンガス水洗塔１６の構造、作用並びに効果に就いては実施の形態３の場合と同じである。
【００２２】
本発明は、前記実施の形態１〜実施の形態４に限定されるものではなく、本発明が解決しようとする課題、並びにその解決手段の精神に沿った種々の変形形態を包含するものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の請求項１のオゾン水製造システムは、以上説明した通り、第一オゾンガス供給装置、上記第一オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスと原料水とを混合してオゾン水を製造する第一オゾン水製造装置、上記第一オゾン水製造装置により製造されるオゾン水を貯蔵するオゾン水貯蔵装置、第二オゾンガス供給装置、第二オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスと上記オゾン水貯蔵装置から取り出されたオゾン水とを混合してオゾン水を製造する第二オゾン水製造装置、上記第二オゾン水製造装置により製造されたオゾン水を上記オゾン水貯蔵装置に供給するオゾン水供給装置、を備えたことを特徴とするものであって、第一オゾンガス供給装置と第一オゾン水製造装置とは別に且つそれら装置から独立して稼動可能な第二オゾンガス供給装置と第二オゾン水製造装置を備え、しかも第二オゾン水製造装置ではオゾン水貯蔵装置に貯蔵された一部のオゾン水を水源として使用してオゾン水貯蔵装置に貯蔵されオゾン水のオゾン濃度を高めるものである。このために従来技術におけるように、一般的に大容量を有しているオゾン水貯蔵装置に貯蔵されたオゾン水の全量を繰り返し循環する必要がなく、必要量のオゾンガスを効率よくオゾン水貯蔵装置に貯蔵されたオゾン水に供給し得て従来技術と比較して極めて短時間で低下したオゾン濃度を回復させることができて、当該オゾン濃度をきめ細かく制御可能となる。またオゾン水貯蔵装置に貯蔵されたオゾン水の全量を繰り返し循環する必要がないので、ランニングコストを軽減する効果もある。
【００２４】
本発明の請求項３記載のオゾン水製造システムは、以上説明した通り、第一オゾンガス供給装置、上記第一オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスと原料水とを混合してオゾン水を製造する第一オゾン水製造装置、上記第一オゾン水製造装置により製造されるオゾン水を貯蔵するオゾン水貯蔵装置、第二オゾンガス供給装置、上記第二オゾンガス供給装置から供給されるオゾンガスを上記オゾン水貯蔵装置に貯蔵されたオゾン水中に散気する散気装置を備えたことを特徴とするものであって、上記請求項１のオゾン水製造システムと同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオゾン水製造システムでの実施の形態１のフロー図。
【図２】本発明のオゾン水製造システムでの実施の形態２のフロー図。
【図３】本発明のオゾン水製造システムでの実施の形態３のフロー図。
【図４】本発明のオゾン水製造システムでの実施の形態４のフロー図。
【符号の説明】
１  オゾンガス発生機、２  エジェクタ、３  オゾン水貯槽、
４  給水ポンプ、５  送水ポンプ、６  排オゾン分解塔、
７  オゾン濃度測定装置、８  第一制御装置、９  オゾンガス発生機、
１０  エジェクタ、１１  循環ポンプ、１２  水位計、１３  三方電磁弁、
１４  散気管、１５  第二制御装置、１６  オゾンガス水洗塔。
【図１】
2004223404.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004223404.tif 000006