(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
野菜等の対象物を洗浄する洗浄槽に供給するために、オゾンガスを水に溶解させてオゾン水溶液を生成するオゾン水溶液生成方法において、
前記オゾン水溶液をオゾン濃度が０．６ｍｇ／ｌないし１０ｍｇ／ｌのとき、水素イオン濃度をｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０となるように前記洗浄槽に供給する際に、前記オゾンガスを水に溶解させて生成したオゾン水溶液の一部を分流し、当該分流した分流オゾン水溶液に有機酸を添加して水素イオン濃度をｐＨ１．４以下に調整した分流オゾン水溶液を生成し、
前記水素イオン濃度がｐＨ１．４以下に調整された分流オゾン水溶液を洗浄槽に貯留し、前記貯留されたｐＨ１．４以下の分流オゾン水溶液に前記分流した残りの本流側のオゾン水溶液を混合し、
前記混合されたオゾン水溶液の水素イオン濃度をｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０に調整することを
特徴とするオゾン水溶液生成方法。
【請求項２】
前記請求項１に記載のオゾン水溶液生成方法において、
前記オゾン水溶液を噴射圧力が約１ｋｇ／ｃｍ2〜３０ｋｇ／ｃｍ2で混合することを
特徴とするオゾン水溶液生成方法。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載のオゾン水溶液生成方法において、
前記オゾン濃度が０．６ｍｇ／ｌから１０ｍｇ／ｌへ増加させた場合に水素イオン濃度をｐＨ３．０からｐＨ２．０１へ減少させ、他方オゾン濃度が１０ｍｇ／ｌから０．６ｍｇ／ｌへ減少させた場合に水素イオン濃度をｐＨ２．０１からｐＨ３．０へ増加させるように前記オゾン濃度と水素イオン濃度との各値を相反するように調整することを
特徴とするオゾン水溶液生成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オゾンガスを水に溶解させてオゾン水溶液を生成するオゾン水溶液生成方法に関し、特にオゾン水溶液中でのオゾンガス溶存状態を維持できるオゾン水溶液生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のオゾン水溶液生成方法を実施するオゾン水生成装置として図１５に示すものがあり、この図１５に従来のオゾン水生成装置の概略構成図を示す。
同図において従来のオゾン水生成装置は、オゾン発生器１１により発生したオゾンガスを加圧器１２で加圧し、この加圧されたオゾンガスを混合器１３内で水と混合してオゾン水溶液を生成する構成である。この加圧器１２と混合器１３とで噴流装置が形成され、混合器１３に導入される水に加圧器１２で加圧されたオゾンガスの噴流を充填することにより、水にオゾンガスを溶解させることができる。
【０００３】
前記生成されたオゾン水溶液は、食糧品、食器等の洗浄水として使用された場合には、前記混合器１３から送給管１４を介して供給され、これらの食糧品、食器等を洗浄しつつ殺菌処理することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のオゾン水生成装置は以上のように構成されていたことから、混合器１３から供給される生成されたオゾン水溶液が送給管１４を通過する際及び送給管１４の蛇口から吐出された後にオゾンガスが水から分離してオゾン水溶液のオゾン溶存量を減衰させるという課題を有していた。また、このオゾン溶存量の減衰により、オゾン水溶液の殺菌能力及び浄化能力も劣化することとなり、排オゾンガスを考慮して予め高いオゾン溶存量とした高濃度オゾン水溶液を供給しなければ所望の殺菌能力オゾン水溶液及び浄化能力が得られず、また次亜塩素酸ナトリウム等の殺菌剤と併用しなければ所望の効果が得られなという課題を有していた。
【０００５】
特に、前記生成されたオゾン水溶液を洗浄水として使用する場合には、洗浄処理の現場に前記分離した排オゾンガスが充満することとなり、洗浄処理に従事する洗浄作業者の健康障害の虞が懸念されると共に、作業環境が劣悪であるという問題点を有していた。このような問題点を改善するために洗浄処理を完全密閉型の処理システムとし、又は洗浄処理現場を無人化して完全自動洗浄処理システムとすることも考えられる。しかしながら、これらの各処理システムは、いづれもシステム構成が複雑化・大型化すると共に、設備コストが高くなるという課題を有する。
【０００６】
本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、オゾン水溶液のオゾン溶存量を生成当初の状態に維持できるオゾン水溶液生成方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るオゾン水溶液生成方法は、 野菜等の対象物を洗浄する洗浄槽に供給するために、オゾンガスを水に溶解させてオゾン水溶液を生成するオゾン水溶液生成方法において、前記オゾン水溶液をオゾン濃度が０．６ｍｇ／ｌないし１０ｍｇ／ｌのとき、水素イオン濃度をｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０となるように前記洗浄槽に供給する際に、前記オゾンガスを水に溶解させて生成したオゾン水溶液の一部を分流し、当該分流した分流オゾン水溶液に有機酸を添加して水素イオン濃度をｐＨ１．４以下に調整した分流オゾン水溶液を生成し、  前記水素イオン濃度がｐＨ１．４以下に調整された分流オゾン水溶液と前記分流した残りの本流側のオゾン水溶液を混合し、前記混合されたオゾン水溶液の水素イオン濃度をｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０に調整するものである。このように本発明においては、オゾン水溶液の一部を分流した分流オゾン水溶液に有機酸を添加し、この添加した分流オゾン水溶液と前記オゾン水溶液とを混合して水素イオン濃度をｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０に調整するようにし、生成するオゾン水溶液のオゾン濃度と水素イオン濃度とを所定値に調整することにより、オゾン水溶液生成後に最適な水素イオン濃度に調整して水に溶解させたオゾンガスの分離を極力抑制できることとなり、野菜等の対象物を洗浄する洗浄槽内でのオゾン水溶液のオゾン溶存量を生成当初の状態に維持できる。
【０００９】
本発明に係るオゾン水溶液生成方法は必要に応じて、水素イオン濃度がｐＨ１．４以下に調整された分流オゾン水溶液を洗浄槽に貯留し、前記貯留されたｐＨ１．４以下の分流オゾン水溶液に前記オゾン水溶液を所定の混合比率で混合して水素イオン濃度をｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０に調整するものである。このように本発明においては、洗浄槽でｐＨ１．４以下に調整された分流オゾン水溶液とオゾン水溶液とを所定比率で混合して水素イオン濃度がｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０のオゾン水溶液を生成するようにしているので、生成されたオゾン水溶液からオゾンガスの解離を極力抑制できることとなり、オゾン水溶液の濃度を維持できると共に使用に際して安全性を確保できる。
【００１０】
本発明に係るオゾン水溶液生成方法は必要に応じて、オゾン水溶液を噴射圧力が約１ｋｇ／ｃｍ2〜３０ｋｇ／ｃｍ2で混合するものである。このように本発明においては、噴射圧力が約１１０ｇ／cm2〜３０ｋｇ／ｃｍ2という高圧でオゾン水溶液を混合するようにしているので、生成されたオゾン水溶液からオゾンガスの解離を極力抑制できることとなり、オゾン水溶液の濃度を維持できると共に使用に際して安全性を確保できる。
【００１２】
本発明に係るオゾン水溶液生成方法は必要に応じて、オゾン濃度と水素イオン濃度との各値を相反するように調整するものである。このように本発明においては、オゾン濃度と水素イオン濃度とを各々相反する値となるように調整することにより、各オゾン濃度のオゾン水溶液の用途に応じてイオンガスの解離を極力抑制できることとなり、使用用途に適合した高機能で且つ安全性の高いオゾン水溶液を生成できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るオゾン水溶液生成方法をこのオゾン水溶液生成方法を実施する装置と共に図１ないし図４に基づいて説明する。この図１は本実施形態に係るオゾン水溶液生成方法を実施するオゾン水溶液生成装置の全体ブロック構成図、図２及び図３は図１に記載する装置により生成したオゾン水溶液のｐＨ濃度及びオゾン濃度の推移に関する実験例図、図４は図１に記載する装置により生成したオゾン水溶液の特性図を示す。
【００１４】
前記各図において本実施形態に係るオゾン水溶液生成方法は、オゾン発生器１１により生成されたオゾンガスを加圧器１２で加圧して混合器１３に供給し、この混合器１３で水にオゾンガスを混合してオゾン水溶液を生成し、このオゾン水溶液の一部を分流器２１で分流した分流オゾン水溶液にクエン酸を添加してｐＨ調整部３１で水素イオン濃度を調整し、前記分離した残りの本流側のオゾン水溶液を調整混合部４１で撹拌混合し、この調整された分流オゾン水溶液と前記オゾン水溶液とを貯留槽としての洗浄槽５で混合して水素イオン濃度をｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０に調整する構成である。
【００１５】
前記混合器１３で生成されるオゾン水溶液の水素イオン濃度が約ｐＨ５である場合には、ｐＨ調整部３１は分流オゾン水溶液の水素イオン濃度をｐＨ１ないしｐＨ１．４となるようにクエン酸の添加量を調整する。
前記オゾン水溶液の水素イオン濃度が約ｐＨ５とし、分流オゾン水溶液の水素イオン濃度が約ｐＨ１ないしｐＨ１．４とする場合には、本流バルブ１４ａ及び分流バルブ１５ａを調整して分流比率２５０：１の割合で洗浄槽５へ供給する。
【００１６】
次に、前記構成に基づく本実施形態に係るオゾン水溶液生成方法のオゾン溶存量を実験データに基づいて説明する。図２に示すようにオゾン水溶液の水素イオン濃度をｐＨ２．０１ないしｐＨ６．７７に調整し、この各オゾン水溶液における水素イオン濃度の時間変化は各々異なり、また図２に基づいて作成したオゾン濃度減少率は図３に示すようになる。この図３をオゾン濃度と経過時間との特性図は図４に示す通りである。
【００１７】
この図４においてオゾン水溶液の水素イオン濃度の減少率が極めて小さいことが解る。これに対してオゾン水溶液の水素イオン濃度が約ｐＨ４．５以上の場合にはオゾン濃度の減少率が極めて大きいことが解る。
このようにオゾン水溶液の水素イオン濃度をｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０に調整することにより、オゾン水溶液中のオゾンガスの解離を極力抑制しオゾン溶残量を維持できることとなる。
【００１８】
（本発明の第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係るオゾン水溶液生成方法を図５に基づいて説明する。この図５は第２の実施形態に係るオゾン水溶液生成方法を実施するオゾン水溶液生成装置の全体ブロック構成図を示す。
同図において第２の実施形態に係るオゾン水溶液生成方法は、水にｐＨ調整部３２が有機酸（例えば、クエン酸）を添加して水の水素濃度をｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０に調整し、オゾン発生器１１により生成されたオゾンガスを加圧器１２で加圧し、この加圧されたオゾンガスと前記水素イオン濃度が調整された水とを調整混合部４２が混合して給送管１４を介して貯留槽の洗浄槽５へ供給する構成である。
【００１９】
前記調整混合部４２は、前記水素イオン濃度が調整された約８ｌ／分の水にオゾンガスを約１ｋｇ／ｃｍ2〜３０ｋｇ／ｃｍ2の噴射圧力で混合する構成である。このように予め水素イオン濃度がｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０に調整した水にオゾンガスを混合するようにしているので、前記第１の実施形態と同様にオゾン水溶液中のオゾンガスの解離を極力抑制しオゾン溶残量を維持できることとなる。
【００２０】
なお、本実施形態においてはオゾンガスを調整混合部４２で混合し、この調整混合部４２の後段で混合したオゾン水溶液に対して水素イオン濃度の調整をｐＨ調整部３２が行う構成とすることもできる。
（本発明の第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態に係るオゾン水溶液生成方法を図６に基づいて説明する。この図６は第３の実施形態に係るオゾン水溶液生成方法を実施するオゾン水溶液生成装置の全体ブロック構成図を示す。
【００２１】
同図において第３の実施形態に係るオゾン水溶液生成方法は、前記図１に記載のオゾン水溶液生成方法と同様にオゾン発生器１１、加圧器１２、混合器１３、分流器２１、ｐＨ調整部３１、調整混合部４１及び洗浄槽５を共通して備え、この構成に加え、前記ｐＨ調整部３１にクエン酸等の有機酸を供給する有機酸供給部３２と、この有機酸供給部３２の有機酸の供給量を制御すると共に、前記オゾン発生器１１のオゾンガスの発生量を制御する制御演算部１０と、この制御演算部１０に対して各種指令を入力する入力部１０ａと、前記制御演算部１０の制御結果等のデータを格納する記録部１０ｂとを備える構成である。
【００２２】
前記制御演算部１０は、混合器１３に流入する水の水量データが流量センサ（図示を省略）から入力され、この水量データに基づいてオゾン濃度が０．６ｍｇ／ｌないし１０ｍｇ／ｌとなるようにオゾン発生器１１を制御すると共に、混合器１３に供給する有機酸供給部３２の有機酸供給量を、分流器２１で分流された分流オゾン水溶液がｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０の水素イオンの濃度となるように制御する構成である。また、この制御演算部１０は、オゾン濃度と水素イオン濃度とを相反する値となるように制御し、生成されるオゾン水溶液の用途によりオゾン濃度を制御する。
【００２３】
例えば、オゾン水溶液を野菜の洗浄に使用する場合には、図７に示すように制御される。この野菜のうち比較的細菌の数が少ない玉ねぎであるときには、オゾン濃度が約０．６ｍｇ／ｌで水素イオン濃度が約ｐＨ３．０となるように制御される。他方、野菜のうち細菌の数が多いごぼうであるときには、オゾン濃度が約１０ｍｇ／ｌで水素イオン濃度が約ｐＨ２．０１となるように制御される。
【００２４】
このように制御演算部１０によりオゾン濃度の異なるオゾン水溶液についてオゾン濃度及び水素イオン濃度を相補的に調整することにより、イオンガスの解離を極力抑制できることとなり、使用用途に適合した高機能で安全性の高いオゾン水溶液を生成できることとなる。
また、前記制御演算部１０により制御された制御データは、過去の履歴データとして記録部１０ｂに格納され、後の制御の際に履歴データに基づいて制御演算部１０が制御できることとなる。
【００２５】
【実施例】
前記各実施形態に係るオゾン水溶液生成方法により生成されたオゾン水溶液を野菜の洗浄に使用した実験を行い、この実験結果を図８ないし図１４に示す。
本実験において使用するオゾン水溶液はオゾン濃度が約３．０ｐｐｍで、水素イオン濃度がｐＨ２．０１、ｐＨ３．５、ｐＨ４．５、ｐＨ６．７の４種類とした。この４種類のオゾン水溶液ににんじん、ピーマン、白菜、玉ねぎ、長ねぎ、キャベツ、いちごを各々３０分ないし６０分間浸漬して細菌の殺菌結果を求めた。
【００２６】
図８ないし図１４に示すように水素イオン濃度がｐＨ２．０１及びｐＨ３．４の場合は、他の水素イオン濃度（ｐＨ４．５及びｐＨ６．７）よりも確実に細菌数の減少が認められることから、オゾン水溶液におけるオゾンガスの解離が抑制され細菌効果が高いことが解る。
なお、前記各実施形態に係るオゾン水溶液生成方法においては水溶液の水素イオン濃度の調整を有機酸を添加して調整する構成としたが、水溶液を電気分解して酸性水、アルカリ性水を生成し、この酸性水とアルカリ性水の比率を変えることにより水素イオン濃度の調整を行う構成とすることもできる。
【００２７】
以上のように本発明においては、オゾン水溶液の一部を分流した分流オゾン水溶液に有機酸を添加して水素イオン濃度をｐＨ１．４以下に調整した分流オゾン水溶液を生成し、この水素イオン濃度がｐＨ１．４以下に調整された分流オゾン水溶液に分流した残りの本流側のオゾン水溶液を混合して水素イオン濃度をｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０に調整するようにし、生成するオゾン水溶液のオゾン濃度と水素イオン濃度とを所定値に調整することにより、オゾン水溶液生成後に最適な水素イオン濃度に調整して水に溶解させたオゾンガスの分離を極力抑制できることとなり、野菜等の対象物を洗浄する洗浄槽内でのオゾン水溶液のオゾン溶存量を生成当初の状態に維持できる。
【００２９】
特に、水素イオン濃度をｐＨ１．４以下に調整した分流オゾン水溶液を洗浄槽に貯留し、この貯留された分流オゾン水溶液に本流側のオゾン水溶液を所定比率で混合して水素イオン濃度がｐＨ２．０１ないしｐＨ３．０のオゾン水溶液を生成するようにしているので、生成されたオゾン水溶液からオゾンガスの解離を極力抑制できることとなり、オゾン水溶液の濃度を維持できると共に使用に際して安全性を確保できるという効果を有する。
【００３０】
また、本発明においては、噴射圧力が約１ｋｇ／ｃｍ2〜３０ｋｇ／ｃｍ2という噴射圧力でオゾン水溶液を混合するようにしているので、生成されたオゾン水溶液からオゾンガスの解離を極力抑制できることとなり、オゾン水溶液の濃度を維持できると共に使用に際して安全性を確保できるという効果を有する。
【００３１】
さらに、本発明においては、オゾン濃度と水素イオン濃度とを各々相反する値となるように調整することにより、各オゾン濃度のオゾン水溶液の用途に応じてイオンガスの解離を極力抑制できることとなり、使用用途に適合した高機能で且つ安全性の高いオゾン水溶液を生成できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るオゾン水溶液生成方法を実施するオゾン水溶液生成装置の全体ブロック構成図である。
【図２】図１に記載する装置により生成したオゾン水溶液のｐＨ濃度及びオゾン濃度の推移に関する実験例図である。
【図３】図１に記載する装置により生成したオゾン水溶液のｐＨ濃度及びオゾン濃度の推移に関する実験例図である。
【図４】図１に記載する装置により生成したオゾン水溶液のｐＨ濃度及びオゾン濃度の推移に関する特性図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るオゾン水溶液生成方法を実施するオゾン水溶液生成装置の全体ブロック構成図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るオゾン水溶液生成方法を実施するオゾン水溶液生成装置の全体ブロック構成図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るオゾン水溶液生成方法を実施するオゾン水溶液生成装置における制御演算部の制御特性図である。
【図８】本発明の各実施形態に係るオゾン水溶液生成方法により生成されたオゾン水溶液を野菜の洗浄に使用した場合の実験データ図である。
【図９】本発明の各実施形態に係るオゾン水溶液生成方法により生成されたオゾン水溶液を野菜の洗浄に使用した場合の実験データ図である。
【図１０】本発明の各実施形態に係るオゾン水溶液生成方法により生成されたオゾン水溶液を野菜の洗浄に使用した場合の実験データ図である。
【図１１】本発明の各実施形態に係るオゾン水溶液生成方法により生成されたオゾン水溶液を野菜の洗浄に使用した場合の実験データ図である。
【図１２】本発明の各実施形態に係るオゾン水溶液生成方法により生成されたオゾン水溶液を野菜の洗浄に使用した場合の実験データ図である。
【図１３】本発明の各実施形態に係るオゾン水溶液生成方法により生成されたオゾン水溶液を野菜の洗浄に使用した場合の実験データ図である。
【図１４】本発明の各実施形態に係るオゾン水溶液生成方法により生成されたオゾン水溶液を野菜の洗浄に使用した場合の実験データ図である。
【図１５】従来のオゾン水生成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
５  洗浄槽
１０  制御演算部
１０ａ  入力部
１０ｂ  記録部
１１  オゾン発生器
１２  加圧器
１３  混合器
１４  送給管
１４ａ  本流バルブ
１５  入出力部
１５ａ  分流バルブ
２１  分流器
３１  ｐＨ調整部
３２  有機酸供給部
４１  調整混合部
４２  調整混合部
【図１】
0004309565.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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