JP4360501B1 - オゾン水生成装置及びオゾン水生成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オゾン水生成装置1は、原液を連続して定量移送する原液移送部10と、オゾンを含むオゾンガスを発生させるオゾンガス発生部20と、原液にオゾンガスを混合して気液混合水を生成する気液混合部30と、気液混合水を廃ガスとオゾン水とに分離して貯留する気液分離部40とを備えており、気液混合部30において、原液の流速よりもオゾンガスの流速を速くして気液混合するように構成されている。
【選択図】図1
Description
図1は本発明のオゾン水生成装置の機能ブロック図、図2は同装置の正面図、図3は同装置の背面図である。本実施形態のオゾン水生成装置は、原液に所定濃度のオゾンガスを溶解させたオゾン水を生成する装置であり、特に眼科での手術や治療の際に患者の眼を直接洗浄できるように、毎分約150〜200ml程度の少量のオゾン水を滴下した状態で供給する小型の装置にしたことが特徴である。図示したように、このオゾン水生成装置1は、ケースの内部に原液移送部10と、オゾンガス発生部20と、気液混合部30と、気液分離部40と、廃ガス処理部50を備えて構成されている。以下、各部の構成と動作を詳細に説明する。なお、図において実線の矢印は液体の流れを表わし、点線の矢印は気体の流れを表わしている。
図1において、原液移送部10は、オゾン水の原料となる原液を連続的に定量移送する手段であり、本実施形態では容器11とポンプ12を備えて構成されている。原液は水道水(水圧約0.2〜0.5MPa)のように加圧した状態で供給されるものでなく、容器からの自由落下により供給される小流量のものを使用する。なお、以下の実施形態においては、原液の一例として塩化ナトリウムを0.9%含有する生理食塩水を使用した例を挙げて説明するが、原液の種類はこれに限られない。例えば生理食塩水に代えて精製水、蒸留水、リンゲル液、あるいは眼灌流洗浄液(例えばオキシグルタチオン溶液)等を使用することもできる。
図1において、オゾンガス発生部20は、オゾンと酸素の混合ガス(以下「オゾンガス」という)を発生させる手段であり、本実施形態では酸素ボンベ21と、電磁弁22と、オゾン発生器23と、水分離器24と、排水電磁弁25と、逆止弁26を備えて構成されている。
図1において、気液混合部30は、原液移送部10から移送されてきた原液にオゾンガス発生部20で発生させたオゾンガスを混合して気液混合水を生成する手段であり、本実施形態では加速器31と混合器32を備えて構成されている。
図1において、気液分離部40は、気液混合部30で生成された気液混合水を、原液に溶解しない酸素と残留オゾンの混合ガス(以下「廃ガス」という)と、原液にオゾンが溶解したオゾン水とに分離する手段であり、本実施形態では気液分離槽41と、気液分離管42と、水量調節器43を備えて構成されている。
図1において、廃ガス処理部50は、気液分離部40で分離された廃ガスに含まれる残留オゾンを酸素に分解して排気する手段であり、本実施形態では排ガス電磁弁51と、水分離器52と、排水電磁弁53と、オゾン分解器54を備えて構成されている。
オゾンガス発生部20と気液混合部30は上述した通りに構成されているが、オゾン発生器23に水分が入るとオゾンガスの発生量が著しく低下してしまう。本装置によればオゾン発生器23の排気口側に逆止弁26が設けられており、混合器32で処理するオゾンガスの逆流を防止するようになっている。ところが、混合器32の排水口32bや気液分離管42の排水口42cで水が詰まった場合、あるいは酸素ボンベ21の圧力が低下した場合等には、逆止弁26を通ってその廃水が逆流することも考えられる。そこで本装置では、万が一廃水が逆流した場合でも、その水分がオゾン発生器23に流入しないように構成されている。
気液分離部40と廃ガス処理部50は上述した通りに構成されているが、内径の小さな排水チューブ44(内径φ2)から一定量のオゾン水を排出することは、気液分離管42と排水チューブ44の内部に溜まったオゾン水の自重に頼るだけでは難しい。そこで本装置では、気液分離槽41、気液分離管42、排水チューブ44及び排ガス電磁弁51について、これらの間の圧力バランスを利用して排水チューブ44から一定量の洗浄水を排出する構造を採用している。
この装置にはフットスイッチ(図示略)が設けられており、フットスイッチのペダルを踏んで電源のON/OFFを切り換えることができる。電源をONすると、図3に示すコントローラ61に内蔵されたリレー回路により、ポンプ12を起動した後に酸素ボンベ21を開いてオゾン発生器23が運転を動作するように制御される。これにより、電源投入時には先に生理食塩水が移送されてからオゾンガスが発生するため、オゾンガスのみが排水チューブ44から室内に排気されないようになっている。一方、電源をOFFすると、コントローラ61によって最初にポンプ12の運転を停止し、その後にオゾン発生器23からのオゾンガスの発生が止まり、最後に酸素ボンベ21が閉じて酸素の供給を停止するように制御される。したがって、電源切断時には配管内に溜まった液体が酸素ボンベ21からのガス圧によって排水チューブ44からすべて押し出されるので、配管内に不要な液体が残らないようになっている。なお、コントローラ61とAC電源とはトロイダルトランス62によって電気的に絶縁されている。
10…原液移送部
11…容器
12…ポンプ
13…排水キャップ
14…食塩水用ホース
20…オゾンガス発生部
21…酸素ボンベ
22…電磁弁
23…オゾン発生器
24…水分離器
25…排水電磁弁
26…逆止弁
27…オゾンガス用ホース
30…気液混合部
31…加速器
32…混合器
33…螺旋形ホース
34…ボールチェーン
35…ガス管
40…気液分離部
41…気液分離槽
42…気液分離管
43…水量調節器
44…排水チューブ
45…廃ガス用ホース
46…オゾン水用ホース
50…廃ガス処理部
51…排ガス電磁弁
52…水分離器
53…排水電磁弁
54…オゾン分解器
55…廃ガス用ホース
61…コントローラ
62…トロイダルトランス
63…取付板
64…取手
65…継手
Claims (4)
- 原液にオゾンを溶解させたオゾン水を生成する装置であって、
原液を連続して定量移送する原液移送部と、
オゾンを含むオゾンガスを発生させるオゾンガス発生部と、
原液移送部から定量移送された原液にオゾンガス発生部で発生させたオゾンガスを混合して気液混合水を生成する気液混合部と、
気液混合部で生成した気液混合水を原液に溶解しない廃ガスと原液にオゾンを溶解させたオゾン水とに分離して貯留する気液分離部と、を備え、
気液混合部において、原液の移送通路がコイル状に形成され、コイルの中心にオゾンガスを供給するガス管が設置され、ガス管から移送通路に通じる噴射口が原液の移送通路の流れ方向に沿って複数個設けられていることを特徴とするオゾン水生成装置。 - 原液の移送通路が螺旋形ホースからなり、螺旋形ホース内を流れる気液混合水に渦流を発生させることを特徴とする請求項1に記載のオゾン水生成装置。
- 螺旋形ホースの内部に複数個の微小ボールを数珠状に連結したボールチェーンが収容されていることを特徴とする請求項2に記載のオゾン水生成装置。
- 原液にオゾンを溶解させたオゾン水を生成する方法であって、
連続して定量移送される原液にオゾンを含むオゾンガスを混合して気液混合水を生成する気液混合工程と、
気液混合工程で生成した気液混合水を原液に溶解しない廃ガスと原液にオゾンを溶解させたオゾン水とに分離して貯留する気液分離工程と、を含み、
気液混合工程において、コイル状の移送通路に移送される原液に向かって、コイルの中心のガス管から移送通路に通じる複数個の噴射口から原液の流れ方向に沿ってオゾンガスを噴射して気液混合することを特徴とするオゾン水生成方法。
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