JP2001157829A - オゾン水製造機構中の気液分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 オゾン水中に残された気泡状オゾンガスを作
業現場に流出せしめる前に、一たん気液分離タンクに滞
留せしめて除いているが、その際液面のレベルの正確さ
を得ることを目的としている。 【解決手段】 タンク１１の下方部にはオゾン水の注水
孔１２と排水孔１３が、またその天井部にはオゾンガス
の排気孔１４を設けられている。同タンク１１天井部内
側に、該排気孔１４を抱き込む形にて消波筒１５が固着
され、該消波筒１５の下端面にはオゾン水の昇降口１６
が、また上方周壁には複数の脱気窓１８が穿設されてい
る。そしてこの消波筒１５内にはフロート１９とこのフ
ロートの昇降動に連動して前記排気孔１４を開閉するフ
ロート弁２０が内装され、またタンク１１内には前記注
水孔１２に対面する形で、衝突板２２が配設されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はオゾン水製造機構
中に組込まれた気液分離装置、より詳しくはオゾンが溶
解されたオゾン水より、依然気泡状態にて残るオゾンガ
スを分離する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オゾン水は魚介、食肉、野菜など各種生
鮮食品の洗浄、除菌作業に幅広く利用されている。この
オゾン水はオゾンガスの混入、溶解に先立って、水道
水、井戸水などに対しては冷却処理、その他の各種処理
工程を経て後、この処理水中に同じく冷却処理および窒
素吸着処理など各種処理を施されたエアーをオゾナイザ
ー（オゾン生成機）を用いることにより生成されたオゾ
ンガスをエジェクターを用いて混合溶解処理せしめて生
成される。

【０００３】処理水中へのオゾンガスは十分なる溶融、
混合状態にあることがオゾン水にあっては望ましい状態
であるが、このオゾン水中に残留するオゾンガスが気泡
群としてオゾン水と共に所定の作業槽などに流出する
と、オゾンガスの大形気泡はオゾン水中より容易に上昇
し大気中に、即ち作業室内に拡散する結果となる。

【０００４】多量のオゾンガスの拡散は身体に幾多の悪
影響を及ぼすことは良く知られている。そのためにも、
オゾン水の作業槽などへの流出に先立って、オゾン水は
一たん気液分離タンクへと導びかれて、オゾン水中より
未溶解のまま気泡状態にて残るオゾンガスの分離処理が
広く実施されている。

【０００５】従来より実施されている気液分離タンクと
しては、図２にその一例を示すようにタンク３１の下方
部寄りにオゾン水注水孔３２が、また同タンク下方部寄
りの前記注水孔３２とは反対の側にオゾン水排水孔３３
が開口している。また同タンク３１の天井部分にはオゾ
ンガスの排気孔３４が開口し、該排気孔３４部には、タ
ンク３１内に満たされたオゾン水の水面上に浮遊するフ
ロート３５の昇降動にリンク部材３７を介して連動し
て、前記排気孔３４を開閉するフロート弁３６が設置さ
れている。満タン時のオゾン水面の上昇につづくフロー
ト弁３６の排気孔３４の閉塞に呼応して、制御スイッチ
が稼動し、処理水の供給およびオゾンガスの処理水への
供給が停止される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】タンク内にオゾン水が
注入され、オゾン水の水位が低い折には全く問題はない
が、次第に水位が上昇し、フロートが水面に浮遊する状
態となると、オゾン水のタンクへの注水量あるいはオゾ
ン水中より気泡群となってオゾン水中を上昇し、水面上
にて破裂する気泡状オゾンガスによってオゾン水面は波
立ちの影響を次第に受けるようになる。

【０００７】これが原因で水面上のフロートは上下方向
に微動し、このフロートの動きはタンク天井部に開口す
るオゾンガス抜き用の排気孔を開閉するフロート弁の微
動となり、フロート弁のこの微動は直接的に制御スイッ
チを繰り返し起動せしめ、オゾンガス生成、即ちオゾナ
イザーに、あるいは処理水の供給用電磁弁などに必要以
上の負担を掛ける結果となる。

【０００８】この発明はタンク内に注入されるオゾン水
の水面上での波立ち現象に左右されることなく、常時正
常なるフロート弁の作動を維持せしめ、上記問題点の発
生を抑止し、併せてオゾン水中に含まれる気泡状オゾン
ガスのオゾン水中よりの効率的分離を実現し、タンクよ
り排出され、作業槽中に供給される前のオゾン水中よ
り、可能な限り気泡状オゾンガスの残留を排除し、各種
作業に適応したオゾン水を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために、つぎのような構成を採用している。この
発明に係るオゾン水製造機構中の気液分離装置としての
タンクには、その下方部にオゾン水注水孔が、また同注
水孔と相対的位置にオゾン水排水孔を、またタンク天井
部にはオゾンガス排気孔を設けている。

【００１０】この発明にあっては、同タンクの天井部内
側にあって、前記排気孔を略中心部に抱き込む形にて、
上方周壁部に通気窓群を設けた消波筒が懸吊状に固定着
されている。この消波筒配置の目的は、同筒体内に上昇
侵入したオゾン水の水面部にて、極力波立現象の発生を
抑止せしめることにある。

【００１１】そして該消波筒内には、前記オゾンガスの
排気孔を開閉するフロート弁と同フロート弁をリンク機
構を介して連繋するフロートが内装されている。この消
波筒の下端に開口するオゾン水の昇降口の口径は、消波
筒の内径より小さく絞り込まれ、また該昇降口の外周部
分は緩やかな上昇面を呈し、消波筒胴部につながる傾斜
端面を形成している。

【００１２】また前記オゾン水注水孔に対面する形に
て、タンク内に衝突板が位置し、該衝突板は消波筒の下
端昇降口より常に注水孔寄りに設置されている。

【００１３】

【作用】タンク内に導入されたオゾン水は次第にタンク
内を上昇し、オゾン水の一部は絞り込まれた昇降口より
消波筒内に侵入するも、この折消波筒内のオゾン水面の
波立ちは抑制され、その分フロートの微動も少なく、結
果においてフロート弁の反復される開閉動は抑止され、
その開閉作業は緩やかに実行される。

【００１４】また消波筒の昇降口より侵入するオゾン水
とは別のオゾン水中に含まれる気泡状のオゾンガスの一
部は消波筒の昇降口の外周部を形成する傾斜端面に衝突
し、オゾンガスの気泡群はこの傾斜端面に案内されなが
ら消波筒胴部に沿って上昇し、脱気窓を介してきわめて
容易に排気孔へと移動する。

【００１５】注水孔に対して対面する形にてタンク内に
配された衝突板の存在は、タンク内に圧入されたオゾン
水が多量のオゾンガスを含浸せしめたまま直接に排水孔
より流出することを抑止し、また一たんオゾン水はこの
衝突板にてその進路を阻止されるため、オゾン水中の気
泡状オゾンガスは前記消波筒の昇降口より注水孔寄りに
設置された衝突板に沿って上昇し、しかもこの上昇気泡
群は消波筒内に侵入することを意図的に阻止されている
ので、この気泡群が消波筒内での波立ち現象を助長する
こともなく、ごく自然の形にて消波筒の外側にて、オゾ
ン水の水面上にて破裂し、排気孔を通じて外部へ放出さ
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明の実施の形態を具
体的に図面を用いて説明する。まず、オゾン水の製造工
程を図２を用いて説明する。所定のルートにコンプレッ
サ１にて吸引されたエアーは、冷却用ファン２をもって
冷却され、ドレーンフィルター３をもって含水分は取除
かれる。乾燥処理されたエアーは、窒素吸着タンク（Ｐ
ＳＡタンク）４に送られ、エアーは窒素と酸素に分離さ
れる。酸素純度を高めたエアーは、オゾナイザー（オゾ
ン生成機）５に送られ、オゾンガスが生成される。

【００１７】一方、給水ラインにとり入れられた水道
水、地下水などの原水はフィルター７にて濾過される。
以上の処理生成されたオゾンガスと処理水とはエジェク
ター８に送り込まれ、オゾンガスと処理水とは強力に混
合され、オゾンガスの一部は処理水中に溶解し、未溶解
のまま残ったオゾンガスは気泡状態にてオゾン水中に混
在している。

【００１８】この気泡状態のオゾンガスが溶解されるこ
となく、オゾン水と共に作業現場に送り出され、作業場
にて、オゾン水中より気泡状オゾンガスが上昇分離し、
作業現場に拡散することは人体に幾多の悪影響を及ぼす
結果となる。そのためにも、作業現場に送り込まれる以
前に、オゾン水からは気泡状にて混在するオゾンガスを
十分分離しておくことが重要で、ここでこの発明に係る
気液分離装置（タンク）の存在が重要な役割を果たして
いる。

【００１９】この気液分離装置はタンク１１の下方部分
にオゾン水の注水孔１２が、また同注水孔１２に相対応
する個所に、気泡状のオゾンガスを分離し、十分のオゾ
ンガスを溶解せしめ、直ちに使用に耐え得るオゾン水が
流出する排水孔１３が設けられている。一方、同タンク
１１の天井部には、オゾン水中を上昇し、同水面にて破
裂して気化したオゾンガスの排気孔１４が開口し、該排
気孔１４より伸びるパイプの先端は屋外に開放され、あ
るいは同パイプの端部にオゾン分解のための活性炭フィ
ルタが装着されている。

【００２０】タンク１１の天井部内側には、前記排気孔
１４を抱き込む形にて消波筒１５が懸吊状に固着されて
いる。この消波筒１５の下端面には消波筒の内径より小
径のオゾン水の昇降口１６が開口し、該昇降口を設けた
消波筒１５の端面は胴部側に緩やかに上昇する傾斜端面
１７をもって形成され、また消波筒１５の上方周壁部に
は、より詳しくはオゾン水の最高上昇水位面より上方位
置にて全周に亘り脱気窓１８が穿設されている。

【００２１】また、消波筒１５の内部にはフロート１９
が内蔵され、該フロートは前記オゾンガスの排気孔１４
を下方より開閉するフロート弁２０と板ばね型あるいは
パンタグラフ型のリング部材２１をもって連なってお
り、フロート１９の最大上昇時フロート弁２０は排気孔
１４を密閉するよう構成されている。

【００２２】一方、タンク１１内には、タンクの下方注
水孔１２に対面する形にて衝突板２２が設置され、該衝
突板２２は前記消波筒１５の下端面に開口するオゾン水
の昇降口１６より注水孔１２寄りに配置されている。本
装置は以上の構成よりなり、排気孔１４のフロート弁２
０の閉鎖に伴い、制御スイッチが作動し、オゾンガスの
生成および処理水のエジェクターへの供給は停止され
る。

【００２３】

【発明の効果】タンク中のオゾン水の水面に浮かぶフロ
ートの揺動は、オゾン水のタンク中での動きと水中を上
昇し、さらに水面上にて破裂するオゾンガスの気泡群の
存在に大きく影響される。この点、この発明にあって
は、フロートは消波筒内に位置しているので、フロート
が浮遊するオゾン水の水面領域は限定されるため、オゾ
ン水の水面の波立ちも大きく抑制され、また消波筒の下
方より上昇する気泡群のごく一部は消波筒の下端面のオ
ゾン水の昇降口より侵入上昇するも、消波筒の下方より
上昇する気泡群の多くは昇降口周辺の上り傾斜端面に衝
突し、さらに同端面に沿って移動し、その大部分は消波
筒の外側を上昇し、消波筒内のオゾン水の水面の波立ち
には影響を及ぼすことがないので、その分フロートの微
動揺動は抑止され、延いてはフロート弁の排気孔への安
定閉弁が確保される。

【００２４】また、注水孔より圧入されたオゾン水は一
たん衝突板にて、その流動を阻止されるため、その分消
波筒の昇降口より上昇するオゾン水自体の激しい動きも
かなり抑止され、消波筒内のオゾン水、特にその水面部
分の安定性を実現することができる。

【００２５】さらに、注水孔より送り込まれたオゾン水
中に残留するオゾンガスの気泡群は同じく衝突板により
その行方を阻げられ、排水孔に向けて直進する危惧はな
くなり、又衝突板によるオゾン水の流路に働く阻止動
は、気泡群、特に大型の気泡群は爾後衝突板に沿って強
制的に上昇せしめられ、その分オゾンガスの排気孔より
の排出は助長促進される。

【００２６】また、さらに衝突板による気泡群のこの阻
止動は、気泡群の消波筒の昇降口よりの侵入を確実に阻
止し、この面でもフロートの水面上での安定浮遊を助け
る結果となり、延いてはフロート弁の排気孔の閉弁作用
を確実なものとしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した気液分離装置（タンク）の
縦断面図である。

【図２】オゾン水の製造工程図である。

【図３】従来の気液分離装置（タンク）の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１１ タンク １２ 注水孔 １３ 排水孔 １４ 排気孔 １５ 消波筒 １６ 昇降口 １７ 傾斜端面 １８ 脱気窓 １９ フロート ２０ フロート弁 ２１ リンク部材 ２２ 衝突板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンクの下方部にオゾン水の注水孔と排
   水孔を、またその天井部にオゾンガスの排気孔を設け、
   天井部内側に前記排気孔を抱き込む形にて、下端面にオ
   ゾン水の小径の昇降口を、又上方周壁部に複数の脱気窓
   を形成した消波筒を懸吊状に固着し、該消波筒内に、フ
   ロートと該フロートの昇降動に連動して前記排気孔を開
   閉するフロート弁を装備すると共に、前記注水孔と対面
   する形にてタンク内に衝突板を配設してなるオゾン水製
   造機構中の気液分離装置。
2. 【請求項２】 前記消波筒下端面に開口するオゾン水の
   昇降口は消波筒の内径より小径に形成され、該昇降口の
   周縁は上り傾斜端面をもって構成されている請求項１の
   オゾン水製造機構中の気液分離装置。
3. 【請求項３】 前記衝突板は消波筒下端に開口するオゾ
   ン水の昇降口部より注水孔寄りに配設されている請求項
   １又は２のオゾン水製造機構中の気液分離装置。