(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾンガス発生機で発生したオゾンガスを原料水に溶解させてオゾン水を製造するオゾン水製造方法において、上記オゾンガス発生機に供給する酸素に、空気または窒素を混入させて、オゾンガスと共に窒素酸化物を生成し、その窒素酸化物をオゾンガスと共にタンクから供給される原料水に溶解させて、硝酸を含むオゾン水を製造し、そのオゾン水を上記タンクに循環して貯蔵し、上記タンクに補給用の原料水を供給すると共に、上記タンクから上記補給用の原料水と同量の上記オゾン水を排出することで、上記タンクに貯蔵された上記オゾン水中の硝酸の濃度を、所望とする濃度に制御することを特徴とするオゾン水製造方法。
【請求項２】
オゾンガス発生機で発生したオゾンガスを原料水に溶解させてオゾン水を製造するオゾン水製造方法において、上記オゾンガス発生機に供給する酸素に、空気または窒素を混入させて、オゾンガスと共に窒素酸化物を生成し、その窒素酸化物をオゾンガスと共にタンクから供給される原料水に溶解させて、硝酸を含むオゾン水を製造し、そのオゾン水を上記タンクに循環して貯蔵し、上記オゾンガス発生機への空気または窒素の供給量を多く、または少なく、あるいは供給を停止し、一方、上記タンクに補給用の原料水を供給すると共に、上記補給用の原料水と同量の上記オゾン水を上記タンクから排出することで、上記タンクに貯蔵された上記オゾン水中の硝酸の濃度を、所望とする濃度に制御することを特徴とするオゾン水製造方法。
【請求項３】
空気を圧縮して供給する空気供給手段と、該空気供給手段に接続されて窒素を吸着して酸素を抽出する酸素富化器と、該酸素富化器に接続されたオゾンガス発生機と、オゾンガス発生機で発生したオゾンガスを原料水に混合溶解してオゾン水を生成する混合溶解機と、オゾン水を貯蔵するタンクとを備えたオゾン水製造機において、上記酸素富化器と上記オゾンガス発生機との間のラインに上記オゾンガス発生機に空気または窒素を供給するラインを接続し、上記オゾンガス発生機を上記混合溶解機に接続すると共に、上記混合溶解機と上記タンクとを、タンク内のオゾン水原水にオゾンを溶解して上記タンクに循環するよう接続し、上記タンクに、補給用の原料水をポンプで供給する原料水補給ラインを接続し、上記タンクに、貯蔵されたオゾン水を取り出すためのオゾン水取出用配管を接続し、そのオゾン水取出用配管に、電磁弁からなる排出ラインを接続し、上記原料水補給ラインのポンプの作動及び上記電磁弁の開閉を制御して原料水を上記タンクに供給すると共に同量の硝酸を含むオゾン水を上記排出ラインから排出することにより、上記タンクに貯蔵されたオゾン水中の硝酸の濃度を、所望とする濃度に制御する制御装置を設けたことを特徴とするオゾン水製造機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オゾン水製造発生方法及びその製造機並びにそれに用いられるオゾン水製造用ガス発生方法及びそのガス発生機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のオゾン水製造機は、オゾンガス発生機（以下「オゾナイザ」という）に酸素を供給してオゾンガスを発生させ、このオゾンガスを原料水に溶解させて得られたオゾン水をタンクに貯蔵していた。このオゾン水製造機のオゾナイザに供給される酸素に、微量の窒素を添加することにより、オゾンガスの収率を向上させることも行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
オゾナイザへ供給する原料ガス中に窒素が含まれると、オゾナイザからはオゾンガスが発生するだけでなく、窒素酸化物（以下「ＮＯX 」という）も生成される。このＮＯX を含んだオゾンガスを水と混合してオゾン水とした時、このオゾン水中にはＮＯX が溶けて生じた硝酸が生成される。
【０００４】
オゾンは原料水に溶け込むと一部が分解するが、硝酸は原料水に溶け込んでも分解せずに蓄積し、時間の経過と共にオゾン水の硝酸濃度が高くなる。
【０００５】
ところでオゾン水は硝酸が含まれると、オゾンの分解が抑制される性質がある。従ってオゾン水の硝酸濃度が高くなると、オゾンの消費が少なくなるので好ましい。一方、たとえばオゾン水で殺菌消毒を行う場合、その殺菌対象物によっては硝酸濃度を制御する必要がある。
【０００６】
しかしながら、従来のオゾン水製造機は、オゾン水中の硝酸の濃度を所望とする濃度に制御することができなかった。
【０００７】
そこで、本発明の主な目的は、上記課題を解決し、オゾン水中の硝酸の濃度を制御することができるオゾン水製造方法及びオゾン水製造機並びにそれに用いられるオゾン水製造用ガス発生方法及びオゾン水製造用ガス発生機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のオゾン水製造方法は、オゾンガス発生機で発生したオゾンガスを原料水に溶解させてオゾン水を製造するオゾン水製造方法において、上記オゾンガス発生機に供給する酸素に、空気または窒素を混入させて、オゾンガスと共に窒素酸化物を生成し、その窒素酸化物をオゾンガスと共にタンクから供給される原料水に溶解させて、硝酸を含むオゾン水を製造し、そのオゾン水を上記タンクに循環して貯蔵し、上記タンクに補給用の原料水を供給すると共に、上記タンクから上記補給用の原料水と同量の上記オゾン水を排出することで、上記タンクに貯蔵された上記オゾン水中の硝酸の濃度を、所望とする濃度に制御するものである。
【０００９】
また、本発明のオゾン水製造方法は、オゾンガス発生機で発生したオゾンガスを原料水に溶解させてオゾン水を製造するオゾン水製造方法において、上記オゾンガス発生機に供給する酸素に、空気または窒素を混入させて、オゾンガスと共に窒素酸化物を生成し、その窒素酸化物をオゾンガスと共にタンクから供給される原料水に溶解させて、硝酸を含むオゾン水を製造し、そのオゾン水を上記タンクに循環して貯蔵し、上記オゾンガス発生機への空気または窒素の供給量を多く、または少なく、あるいは供給を停止し、一方、上記タンクに補給用の原料水を供給すると共に、上記補給用の原料水と同量の上記オゾン水を上記タンクから排出することで、上記タンクに貯蔵された上記オゾン水中の硝酸の濃度を、所望とする濃度に制御するものである。
【００１１】
本発明のオゾン水製造機は、空気を圧縮して供給する空気供給手段と、該空気供給手段に接続されて窒素を吸着して酸素を抽出する酸素富化器と、該酸素富化器に接続されたオゾンガス発生機と、オゾンガス発生機で発生したオゾンガスを原料水に混合溶解してオゾン水を生成する混合溶解機と、オゾン水を貯蔵するタンクとを備えたオゾン水製造機において、上記酸素富化器と上記オゾンガス発生機との間のラインに上記オゾンガス発生機に空気または窒素を供給するラインを接続し、上記オゾンガス発生機を上記混合溶解機に接続すると共に、上記混合溶解機と上記タンクとを、タンク内のオゾン水原水にオゾンを溶解して上記タンクに循環するよう接続し、上記タンクに、補給用の原料水をポンプで供給する原料水補給ラインを接続し、上記タンクに、貯蔵されたオゾン水を取り出すためのオゾン水取出用配管を接続し、そのオゾン水取出用配管に、電磁弁からなる排出ラインを接続し、上記原料水補給ラインのポンプの作動及び上記電磁弁の開閉を制御して原料水を上記タンクに供給すると共に同量の硝酸を含むオゾン水を上記排出ラインから排出することにより、上記タンクに貯蔵されたオゾン水中の硝酸の濃度を、所望とする濃度に制御する制御装置を設けたものである。
【００１４】
本発明によれば、酸素に、空気または窒素を混合してオゾン発生機に供給することにより、オゾン水製造用ガスを発生させることができる。空気または窒素の流量を制御することにより、オゾン水製造用ガス中に含まれるＮＯX の割合を制御することができ、ＮＯX の割合の制御されたオゾン水製造用ガスを原料水に混合することにより、オゾン水に含有される硝酸の濃度を制御することができる。
【００１５】
硝酸を含むオゾン水が貯蔵されたタンクに、補給用の原料水を供給すると共に、補給された原料水と同量のオゾン水をタンクから排出する場合には、オゾン水と共に硝酸が排出されて硝酸を含むオゾン水が原料水に置換されるので、オゾン水中の硝酸濃度を減少させることができる。
【００１６】
すなわち、オゾン水製造用ガス中のＮＯｘの割合を制御することにより、系内へ導入する硝酸の量を調節することが可能であり、硝酸を含むオゾン水を原料水に置換することにより、系外へ排出する硝酸の量を調節することが可能である。結局これらの作用により、オゾン水中の硝酸濃度を増加させることも減少させることもでき、所望の硝酸濃度のオゾン水を得ることができる。
【００１７】
【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。
【００１８】
図１は本発明のオゾン水製造方法を適用したオゾン水製造機の一実施の形態を示すブロック図である。図２、図３は本発明のオゾン水製造機の変形例を示すブロック図であり、図４は本発明のオゾン水製造用ガス発生方法を適用したオゾン水製造用ガス発生機のブロック図である。
【００１９】
ＣＡは空気を圧縮して供給する空気供給手段としてのコンプレッサである。コンプレッサＣＡの出口にはＦＣ（流量制御装置）とＰＳＡ（酸素富化器）とが配管接続されている。流量制御装置ＦＣは空気の流量を制御する装置であり、酸素富化器ＰＳＡは窒素を吸着して酸素を抽出する装置である。流量制御装置ＦＣ及び酸素富化器ＰＳＡの出口はＴ字形状の配管からなる混合器１０に配管接続されてオゾンガス発生機（オゾナイザ）１１の入口に接続されている。すなわち、コンプレッサＣＡとオゾナイザ１１との間に酸素富化器ＰＳＡを迂回してオゾナイザ１１に空気または窒素を供給するラインが接続されている。オゾナイザ１１の出口は混合溶解機としてのミキシングポンプＭＸに配管接続されている。尚、オゾナイザ１１に空気または窒素を供給するラインは、コンプレッサＣＡと酸素富化器ＰＳＡのラインから分岐しているものに特定するものではなく、単に酸素富化器ＰＳＡとオゾナイザ１１との間のラインに空気または窒素を供給できるものであればよい。
【００２０】
ミキシングポンプＭＸにはオゾンガス用入口ａとオゾン水原水用入口ｂとが設けられており、オゾンガスをオゾン水原水に混合して溶解するようになっている。ミキシングポンプＭＸの出口ｃはオゾン水を貯蔵するタンク１２の一方の入口ｄに配管接続されている。タンク１２には二つの入口ｄ、ｅと二つの出口ｆ、ｇとがあり、一方の出口ｆはミキシングポンプＭＸのオゾン水用入口ｂに接続されている。すなわち、タンク１２内のオゾン水はミキシングポンプＭＸで循環されることにより、オゾンが補給されるようになっている。
【００２１】
タンク１２の他方の入口ｅには補給用の原料水を供給するためのポンプＰＷの出口が配管接続されている。タンク１２の他方の出口ｇにはオゾン水取出用配管１３が接続されている。オゾン水取出用配管１３には、電磁弁１４が配管接続されている（排出ライン）。電磁弁１４の出口側には不要なオゾン水を収容する容器１５が配置されている。この容器１５内の不要なオゾン水は中和処理された後廃棄される。
【００２２】
制御装置ＣＮＴは、ポンプＰＷの作動及び電磁弁１４の開閉を制御する装置である。
【００２３】
以上においてオゾン水製造機は、コンプレッサＣＡ、流量制御装置ＦＣ、酸素富化器ＰＳＡ、混合器１０、オゾナイザ１１、ミキシングポンプＭＸ、タンク１２、ポンプＰＷ、電磁弁１４及び制御装置ＣＮＴで構成されている。尚、タンク１２にはポンプＰＷにより予め原料水が貯蔵されているものとする。
【００２４】
このオゾン水製造機が作動すると、コンプレッサＣＡから圧縮空気が酸素富化器ＰＳＡと流量制御装置ＦＣに供給される。流量制御装置ＦＣからの流量の制御された空気と、酸素富化器ＰＳＡからの酸素とが窒素混合ラインの混合器１０で混合されてオゾナイザ１１に供給される。オゾナイザ１１でオゾンガスとＮＯXとが発生し、ミキシングポンプＭＸでタンク１２からの原料水と混合されてオゾン水と硝酸とが生成され、硝酸を含むオゾン水がタンク１２に貯蔵される。
【００２５】
流量制御装置ＦＣからオゾナイザ１１への空気の流量が多いと、オゾナイザ１１に供給される酸素に対する窒素の割合が多くなるので、タンク１２の硝酸濃度が急激に増加し、これとは逆に流量制御装置ＦＣからオゾナイザ１１への空気の流量が少ないとオゾナイザ１１に供給される酸素に対する窒素の割合が少なくなるので、タンク１２の硝酸濃度が徐々に増加する。流量制御装置ＦＣからオゾナイザ１１への空気の供給を停止すると、オゾナイザ１１に供給される酸素に対する窒素の割合が零になるので、タンク１２の硝酸濃度は一定になる。このままタンク１２のオゾン水を消費すると共に原料水をタンク１２に供給するとタンク１２中の硝酸濃度が減少する。
【００２６】
一方、制御装置ＣＮＴからの指令により、ポンプＰＷから原料水がタンク１２内に供給されると共に、電磁弁１４が開いて供給用の原料水と同量のオゾン水がタンク１２から排出されると、タンク１２内の硝酸を含むオゾン水が原料水に置換されるのでオゾン水中の硝酸濃度が減少する。
【００２７】
したがって、流量制御装置ＦＣからオゾナイザ１１への空気の流量を制御することにより、タンク１２中の硝酸濃度を徐々に或いは急激に増加させたりすることができ、タンク１２内のオゾン水を消費すると共に原料水を供給することにより消極的に硝酸濃度を減少させることができる。
【００２８】
また、ポンプＰＷの作動及び電磁弁１４の開閉を制御して原料水をタンク１２に供給すると共に同量の硝酸を含むオゾン水を排出することにより、タンク中の硝酸濃度を積極的に減少させることができる。
【００２９】
すなわち、流量制御装置ＦＣ及び制御装置ＣＮＴによりタンク１２中のオゾン水の硝酸濃度を制御することができる。
【００３１】
また、図２に示すようにコンプレッサＣＡ、流量制御装置ＦＣ、酸素富化器ＰＳＡ、混合器１０及びオゾナイザ１１でオゾン水製造用ガス発生機を構成し、ミキシングポンプＭＸに着脱自在に接続できるようにしてもよい。
【００３２】
【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。
【００３３】
酸素と流量制御された空気または窒素とをオゾンガス発生機に供給し、タンクに原料水を供給すると共に同量のオゾン水を排出することにより、オゾン水中の硝酸の濃度を制御することができるオゾン水製造方法及びその製造機並びにそれに用いられるオゾン水製造用ガス発生方法及びそのガス発生機の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオゾン水製造機の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に用いるオゾン水製造用ガス発生機の一実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
ＣＡ  コンプレッサ
ＣＮＴ  制御装置
ＦＣ  流量制御装置
ＭＸ  ミキシングポンプ
ＰＳＡ  酸素富化器
ＰＷ  ポンプ
１１  オゾナイザ
１２  タンク
１４  電磁弁
【図１】
0004224873.tif 000002
【図２】
0004224873.tif 000003