(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾン溶解機構でオゾンガスを原料水に溶解させた後、加圧溶解槽で加圧してオゾン濃度を高めるオゾン水製造装置において、上記加圧溶解槽内で上から下に向かうオゾン水の渦流が発生するようにオゾン水入口とオゾン水出口とを設けると共にオゾン水中の余剰ガスを抜く余剰ガス抜き機構を上記加圧溶解槽の上部に設け、上記加圧溶解槽で余剰ガスが抜かれたオゾン水を貯蔵するタンクと上記オゾン溶解機構間に、上記タンク内のオゾン水の一部を上記オゾン溶解機構に戻して循環させるオゾン水循環用配管を設けたことを特徴とするオゾン水製造装置。
【請求項２】
オゾン溶解機構でオゾンガスを原料水に溶解させた後、加圧溶解槽で加圧してオゾン濃度を高めるオゾン水製造装置において、上記加圧溶解槽の後段にさらに加圧溶解槽を設け、後段の加圧溶解槽内で上から下に向かうオゾン水の渦流が発生するようにオゾン水入口とオゾン水出口とを設けると共にオゾン水中の余剰ガスを抜く余剰ガス抜き機構を後段の加圧溶解槽の上部に設け、上記加圧溶解槽で余剰ガスが抜かれたオゾン水を貯蔵するタンクと上記オゾン溶解機構間に、上記タンク内のオゾン水の一部を上記オゾン溶解機構に戻して循環させるオゾン水循環用配管を設けたことを特徴とするオゾン水製造装置。
【請求項３】
上記オゾン溶解機構は、オゾンガスと原料水とを混合してオゾンガスを原料水に溶解させるミキシングポンプを有する請求項１または２記載のオゾン水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オゾン水製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オゾン水を製造する際、オゾンを原料水に溶解させるだけであった。
【０００３】
図４は従来のオゾン水製造装置のブロック図である。
【０００４】
オゾンガス発生ユニット１で発生したオゾンガスを、配管（破線で示す）２で供給される原料水（あるいは後述するオゾン水循環用配管１０で循環されるオゾン水）とをミキシングポンプを有するオゾン溶解機構３で原料水に溶解させ、加圧溶解槽４とタンク５との間のバルブ６を絞ることにより加圧溶解槽７のオゾン水を加圧してオゾン濃度を高め、タンク５に貯蔵していた。オゾン水を使用する場合は配管（破線で示す）８を介して外部に送られる。
【０００５】
ところでタンク５にはタンク５内のオゾンガスがたまることを防止するためにオゾンキラー９で無害化された後大気開放される。このため、タンク５内に貯蔵されたオゾン水からは徐々にオゾンガスが抜けてオゾン濃度が低下するので、タンク５内のオゾン水の一部をオゾン水循環用配管１０でオゾン溶解機構３に戻してオゾンを付加して濃度を高めて再度タンク５に貯蔵する循環系によって濃度を一定に保っていた。循環系の圧力はバルブ６の開閉度で調整される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のオゾン水製造装置は、オゾン水を循環させる際にオゾン水に溶けきらなかったオゾンの余剰ガスが、配管やオゾン水を貯蔵するタンク等で大気開放下において大きな気泡となり、オゾン水中の微細なオゾンを系外に持ち去ってしまい、オゾン水のオゾン濃度を低下させる要因となっていた。また、大きな気泡がキャビテーションを起こし、オゾン水濃度が安定しないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、オゾン濃度の安定したオゾン水製造装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、オゾン溶解機構でオゾンガスを原料水に溶解させた後、加圧溶解槽で加圧してオゾン濃度を高めるオゾン水製造装置において、上記加圧溶解槽内で上から下に向かうオゾン水の渦流が発生するようにオゾン水入口とオゾン水出口とを設けると共にオゾン水中の余剰ガスを抜く余剰ガス抜き機構を上記加圧溶解槽の上部に設け、上記加圧溶解槽で余剰ガスが抜かれたオゾン水を貯蔵するタンクと上記オゾン溶解機構間に、上記タンク内のオゾン水の一部を上記オゾン溶解機構に戻して循環させるオゾン水循環用配管を設けたものである。
【０００９】
また、本発明は、オゾン溶解機構でオゾンガスを原料水に溶解させた後、加圧溶解槽で加圧してオゾン濃度を高めるオゾン水製造装置において、上記加圧溶解槽の後段にさらに加圧溶解槽を設け、後段の加圧溶解槽内で上から下に向かうオゾン水の渦流が発生するようにオゾン水入口とオゾン水出口とを設けると共にオゾン水中の余剰ガスを抜く余剰ガス抜き機構を後段の加圧溶解槽の上部に設け、上記加圧溶解槽で余剰ガスが抜かれたオゾン水を貯蔵するタンクと上記オゾン溶解機構間に、上記タンク内のオゾン水の一部を上記オゾン溶解機構に戻して循環させるオゾン水循環用配管を設けたものである。上記オゾン溶解機構は、オゾンガスと原料水とを混合してオゾンガスを原料水に溶解させるミキシングポンプを有するとよい。
【００１０】
本発明によれば、加圧溶解槽内でオゾン水の渦流を発生させることにより、余剰ガスの気泡が渦の中央に集まると共に浮上し、余剰ガス抜き機構から排出されるので、キャビテーションが防止されオゾン水のオゾン濃度が安定する。
【００１１】
また、加圧溶解槽の後段にさらに加圧溶解槽を設け、後段の加圧溶解槽内で渦流を発生させて余剰ガスを抜く場合には、前段の加圧溶解槽でオゾンが滞留する時間が増加するのでオゾン水のオゾン濃度が高くなり、後段の加圧溶解槽で余剰ガスが抜かれるのでオゾン水のオゾン濃度が高くなると共に安定する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１３】
図１は本発明のオゾン水製造装置の一実施の形態を示すブロック図である。図２（ａ）は図１に示したオゾン水製造装置に用いられる加圧溶解槽の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の側面断面図である。尚、従来例と同様の部材には共通の符号を用いた。
【００１４】
図１に示す１はオゾンガスを発生するオゾンガス発生ユニットである。３はオゾンガスと、配管（破線で示す）２で供給される原料水（あるいはオゾン水循環用配管１０で循環されるオゾン水）とをミキシングポンプで混合してオゾンガスを原料水に溶解させるオゾン溶解機構である。
【００１５】
４はオゾン溶解機構３からのオゾン水に圧力を加えると共にオゾンの滞留時間を長くすることによりオゾン濃度を高める加圧溶解槽である。この加圧溶解槽４は、円筒状の密閉容器と、密閉容器の上側面に円周の接線に沿って配置されたオゾン水入口１１と、密閉容器の下側面に円周の接線に沿って配置されたオゾン水出口１２とを有している。オゾン水入口１１とオゾン水出口１２とは、渦流を効率的に発生させるべく密閉容器の側壁に接すると共に同一方向になるように設けるのが好ましい（図２（ａ）、（ｂ））。加圧溶解槽の上部中央には余剰ガス抜き機構としてのバルブ（あるいはベント）１３が設けられている。
【００１６】
加圧溶解槽４のオゾン水出口１２はバルブ６及び配管を介してタンク５に接続されている。タンク５の上部にはガス抜き管１４が設けられ加圧溶解槽４のバルブ１３に接続された配管１５と共にオゾンキラー９に接続されている。
【００１７】
タンク５の側面とオゾン溶解機構３との間にはオゾン水循環用配管１０が設けられている。
【００１８】
このようなオゾン水製造装置が作動すると、オゾンガス発生ユニット１で発生したオゾンガスが、オゾン溶解機構３で原料水（或いはオゾン水）に溶解されて加圧溶解槽４に送られる。加圧溶解槽４では、オゾン溶解機構３及びバルブ６との間で加圧されると共に、加圧溶解槽４内で上から下に向かうオゾン水の渦流が発生する。加圧溶解槽４で発生した余剰ガスの気泡は渦の中央に集まると共に浮上し、バルブ１３から余剰ガスのみ排出され、キャビテーションが防止される。バルブ１３から排出された余剰ガスはオゾンキラー９で無害化された後排気される。
【００１９】
加圧溶解槽４で余剰ガスが抜かれたオゾン水はタンク５に貯蔵される。タンク５内に貯蔵されたオゾン水からは徐々にオゾンガスが抜けてオゾン濃度が低下するが、タンク５内のオゾン水の一部がオゾン水循環用配管１０でオゾン溶解機構３に循環され不足分のオゾンガスをオゾン水に溶解させることにより補充される。循環系の圧力は加圧溶解槽３及びバルブ６の開閉で調整される。従って本装置によればオゾン濃度の安定したオゾン水を得ることができる。
【００２０】
図３は本発明のオゾン水製造装置の他の実施の形態を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示した実施の形態との相違点は、オゾン溶解機構３と加圧溶解槽４との間に、余剰ガス抜き機構付きの加圧溶解槽を設けた点である。
【００２２】
この装置の場合には、後段の加圧溶解槽４ｂだけでなく、前段の加圧溶解槽４ａでオゾン滞留時間を長くすることができるのでオゾン水のオゾン濃度が高くなり、後段の加圧溶解槽４ｂのバルブ１３で余剰ガスが抜かれるのでオゾン水のオゾン濃度が安定する。
【００２３】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００２４】
加圧溶解層のオゾン水入口とオゾン水出口との間でオゾン水の渦流を発生させると共に、オゾン水中の余剰ガスを抜く余剰ガス抜き機構を加圧溶解槽の上部に設けることにより、オゾン濃度の安定したオゾン水製造装置の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオゾン水製造装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は図１に示したオゾン水製造装置に用いられる加圧溶解槽の平面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面断面図である。
【図３】本発明のオゾン水製造装置の他の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】従来のオゾン水製造装置のブロック図である。
【符号の説明】
２  オゾンガス発生ユニット
３  オゾン溶解機構
４、４ａ、４ｂ  加圧溶解槽
５  タンク
１３  余剰ガス抜き機構（バルブ或いはベント）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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