(57)【要約】【課題】酸素富化装置において、酸素濃度を調整した水を安定して供給する機能を有すること。【解決手段】酸素の透過性にすぐれた酸素富化膜モジュール（酸素富化ユニット）１と、酸素富化膜モジュール１に接続するポンプ２と、ポンプ２等を制御する制御回路５と、水を冷却することができる機能を有するタンク３と、酸素富化ユニット１によって酸素濃度を調整した空気をタンク３に供給する供給配管６とを備える酸素富化装置とした。これにより、水の飽和溶存酸素濃度を高めることでき、しかも酸素濃度を高めた空気を水に供給することによって、水の溶存酸素濃度を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素の透過性にすぐれた酸素富化膜モジュールあるいは酸素を伝導させる固体電解質を有する酸素富化デバイス等の酸素富化ユニットと、前記酸素富化ユニットに接続するポンプと、前記ポンプ等を制御する制御回路と、水を冷却することができる機能を有するタンクと、前記酸素富化ユニットによって酸素濃度を調整した空気を前記タンクに供給する供給配管とを備えた酸素富化装置。
【請求項２】
ポンプの吸込口は、酸素富化ユニットの出口側に接続した請求項１記載の酸素富化装置。
【請求項３】
タンクに接続した供給配管の出口に、多孔質材からなる複数の通気口を有するキャップを設けた請求項１または２記載の酸素富化装置。
【請求項４】
制御回路は、タンクを冷却させた後にポンプを運転させるシーケンスを備えた請求項１記載の酸素富化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶存酸素濃度を増加させた水を供給する機能を有する酸素富化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、酸素濃度を調整した水に関する装置として、セラミック物質に接触し、溶存酸素濃度が１０ｐｐｍ〜２０ｐｐｍである氷点以上１５℃未満の冷却水であることがポイントのものがある。この水を頭皮に接触させることによって発毛・育毛を促進させる技術である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２９８７３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
溶存酸素濃度は、淡水では通常４ｐｐｍ〜８ｐｐｍであり、溶存酸素濃度を増加させるためには、それなりの技術が必要である。しかしながら、上記従来の技術では、溶存酸素をいかにして１０ｐｐｍ〜２０ｐｐｍの濃度に安定して調整するかは示されていない。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、溶存酸素濃度を調整した水を安定して供給する機能を有する酸素富化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】
【０００５】
上記目的を達成するために、酸素の透過性にすぐれた酸素富化膜モジュールあるいは酸素を伝導させる固体電解質を有する酸素富化デバイス等の酸素富化ユニットと、前記酸素富化ユニットに接続するポンプと、前記ポンプ等を制御する制御回路と、水を冷却することができる機能を有するタンクと、前記酸素富化ユニットによって酸素濃度を調整した空気を前記タンクに供給する供給配管とを備えたものである。
【０００６】
これにより、通常空気よりも酸素濃度が高い空気を水に供給できると共に、水の温度を下げることによって、飽和溶存酸素濃度を上げることが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の酸素富化装置は、冷水と高濃度酸素を混合することによって、常に安定して水内の溶存酸素濃度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
請求項１に記載した発明は、酸素の透過性にすぐれた酸素富化膜モジュールあるいは酸素を伝導させる固体電解質を有する酸素富化デバイス等の酸素富化ユニットと、前記酸素富化ユニットに接続するポンプと、前記ポンプ等を制御する制御回路と、水を冷却することができる機能を有するタンクと、前記酸素富化ユニットによって酸素濃度を調整した空気を前記タンクに供給する供給配管とを備えたことにより、水の飽和溶存酸素濃度を高めることでき、しかも酸素濃度を高めた空気を水に供給することによって、水の溶存酸素濃度を高めることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のポンプの吸込口を、酸素富化ユニットの出口側に接続することによって、ポンプの出口から空気の圧力は十分に高いことになる。つまり、供給配管の出口が冷水面よりも下方にあっても十分に空気を供給することができ、冷水等の抵抗体があっても安定して酸素濃度を調整した空気を供給できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の供給配管の出口に、多孔質材からなる複数の通気口を有するキャップを設けることによって、バブリング時の気泡を微細にし、有効に水に酸素を溶存させることが可能となる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の制御回路が、タンクを冷却させた後にポンプを運転させるシーケンスを備えることによって、水温を下げて、飽和溶存酸素濃度を高めることができる。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における酸素富化装置の一例を示している。１は酸素の透過性の優れたシリコン系の膜からなる酸素富化膜モジュール（酸素富化ユニット）である。酸素富化膜モジュール１は、メッシュ構造の樹脂フレームにシリコン系高分子膜を貼り付けた構成で、これを複数枚積層して構成している。枚数の増加によって、発生する酸素富化空気量を調整できる。２は真空ポンプである。酸素富化膜モジュール１の出口側に真空ポンプ２の吸込口を接続している。有機高分子膜は、窒素に比べ酸素がよく通るために、酸素富化膜モジュール１のフレーム内を真空ポンプ２によって吸引すると酸素富化空気が得られる。３は水を蓄えるタンクである。４はタンク３を冷却するためのペルチェ素子である。５は真空ポンプ２とペルチェ素子４を制御する制御回路である。６は、真空ポンプ２とタンク３をつなぐ供給配管であり、供給配管６の出口は、発泡金属からなる複数の通気口を有するキャップ７を設けている。
【００１４】
次に、上記酸素富化装置の動作、作用について説明する。
【００１５】
制御回路５は、先ずペルチェ素子４に通電し、タンク３内の水温を１５℃以下にする。この温度以下になると飽和溶存酸素濃度が上がる。そして制御回路５は、真空ポンプ２の運転を開始させる。これにより、酸素富化膜モジュール１のフレーム内が真空になり、有機高分子膜を酸素が優先的に通過し、真空ポンプ２から供給配管６へと３０−４０％に酸素富化された空気が流れる。真空ポンプ２の吸引圧力が−６１ｋＰａならば、この空気の酸素濃度は約３０％程度になる。空気流量は２〜３Ｌ／ｍｉｎである。供給配管６の出口のキャップ７は多孔体であるので、微細な気泡を形成できる。この微細な気泡中の高濃度酸素が冷水に効果的に溶存し、水中の溶存酸素濃度が高まる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
以上のように本発明にかかる酸素富化装置は、冷水と高濃度酸素を混合することによって、常に安定して水内の溶存酸素濃度を高めることができるので、水耕栽培・養魚・理容・美容・育毛などの用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における酸素富化装置の構成を示す断面図
【符号の説明】
【００１８】
１  酸素富化膜モジュール（酸素富化ユニット）
２  真空ポンプ
３  タンク
４  ペルチェ素子
５  制御回路
６  供給配管
【図１】
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