JPH1147773A - オゾン水のオゾン濃度調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】衛生設備機器や上下水道の浄化処理システムに
おいて、オゾン水を用いて殺菌等を行い、オゾン水のオ
ゾン濃度を電解水生成装置を用いて調整する。 【解決手段】オゾン濃度調整装置は、電解水生成装置２
と、オゾン水生成装置１とから成る。電解水生成装置か
らの酸性水へオゾンを供給してオゾン水を生成すること
によりオゾン濃度の高いオゾン水を生成することができ
る。またオゾン水生成装置で生成されたオゾン水へアル
カリ水を供給することでオゾン水のオゾン濃度を低下さ
せることができる。また、オゾン水のオゾン濃度を高く
するときは冷却装置２ａで冷却した酸性水を用い、オゾ
ン水のオゾン濃度を低くするときは加熱装置２ｂで加熱
したアルカリ水を用いるようにしている。これにより、
オゾン濃度の調整できる幅を大きくすることが可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オゾン水を用いて
殺菌、防臭、防汚、有機化合物の分解等の浄化を行う場
合において、使用する設備や機器、その他の対象物に応
じてオゾン水のオゾン濃度を自由に変更できるようにし
た技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、小便器や大便器、手洗器、洗面
器、キッチンシンク、シャワーヘッド、ホース、配管、
トラップ、人体の局部洗浄装置、浴室洗場、浴槽及びこ
れらに付属する衛生設備機器においては、カビやヌメリ
が発生したり、雑菌の繁殖があったり、また汚れが付着
し易く、落ち難いという問題があった。例えば、大便器
の洗浄水を一時的に貯溜しておくための洗浄タンク内で
は、藻やカビ、ヌメリ、雑菌が発生し易く、小便器では
尿石が付着成長し易く、大便器では汚物が便鉢内面及び
排水通路壁面へ付着し易い。また手洗い水栓では、塩素
等による水道水の殺菌が行われるだけであり、十分な殺
菌効果が得られていなかった。

【０００３】従来では、このような衛生設備機器におい
て、殺菌、脱臭、防汚、有機化合物の分解等を行うもの
として電気分解により生成した酸性水を利用したものが
一般には知られている。

【０００４】また上水道では、オゾンを利用して殺菌、
脱臭、脱色等を行う処理が従来からなされている。これ
は、オゾンが本来的に有する次のような性質を利用した
ものである。すなわち、オゾンは、容易に第３原子を分
離するため自然界ではフッ素に次ぐ強い酸化力を持った
活性酸素種であり、この化学的に活性な性質を利用して
殺菌、脱臭、防汚、有機化合物の分解等の効果が得られ
る。この活性な性質は、細菌の細胞壁、細胞膜、染色
体、ＤＮＡ、ＲＮＡ等を酸化させ、菌の増殖を抑える抗
菌効果が得られるだけでなく、これを死滅させる殺菌効
果がある。またオゾンは、自己分解するので、残留性が
少なく、二次公害等の問題も発生しないという利点があ
る。

【０００５】更に、最近では、下水道における水処理シ
ステムでもオゾンの前記性質を利用して汚水の浄化処理
を行うことが行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、電気分解に
より生成した酸性水を利用するものでは、酸性水による
殺菌、脱臭、脱色、防汚、有機化合物の分解等の効果
が、水道水に含まれる塩素の場合よりも大きいものの、
まだ不充分であった。

【０００７】また従来のオゾンを利用した上下水道の浄
化処理システムでは、オゾンの優れた殺菌、脱臭、脱
色、防汚、有機化合物の分解等の効果が得られている
が、処理水の対象が変化したり、汚水の汚れ具合が変化
したりする場合には、一定の濃度のオゾンしか供給でき
ない従来のシステムでは、これに対処できないという問
題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の前記課題
に鑑みてこれを改良除去したものであって、衛生設備機
器や上下水道の浄化処理システムにおいて、オゾン水を
用いて殺菌等を行うようにし、しかも対象となる設備機
器や処理水の状況に応じてオゾン水のオゾン濃度を電解
水生成装置を用いて調整するようにした装置を提供せん
とするものである。

【０００９】而して、前記課題を解決するために本発明
が採用した請求項１の手段は、酸性水とアルカリ水とを
生成する電解水生成装置と、オゾン水を生成するオゾン
水生成装置とから成り、前記オゾン水生成装置は電解水
生成装置で生成された酸性水へオゾンを供給してオゾン
水を生成することによりオゾン濃度の高いオゾン水を生
成し、オゾン水生成装置で生成されたオゾン水へ電解水
生成装置で生成されたアルカリ水を供給することでオゾ
ン水のオゾン濃度を低下させるものであることを特徴と
するオゾン水のオゾン濃度調整装置である。酸性水の中
へオゾンを供給することにより高濃度のオゾン水を生成
でき、またオゾン水にアルカリ水を加えることによりオ
ゾン濃度を低下させることができ、対象となる設備機器
や処理水の状況に応じてオゾン濃度を自由に調整するこ
とがが可能である。

【００１０】また本発明が採用した請求項２の手段は、
オゾン水のオゾン濃度を高くするときは冷却装置で冷却
した酸性水を用い、オゾン水のオゾン濃度を低くすると
きは加熱装置で加熱したアルカリ水を用いることを特徴
とする前記請求項１に記載のオゾン水のオゾン濃度調整
装置である。更に、酸性水を冷却することにより、冷却
しない場合よりも更にオゾン濃度を高くすることが可能
であり、またアルカリ水を加熱することにより、加熱し
ない場合よりもオゾン濃度をより低くすることが可能で
ある。つまり、酸性水の冷却及びアルカリ水の加熱を行
うことで、オゾン濃度の調整できる幅を大きくすること
が可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成を図面に示
す発明の実施の形態に基づいて説明すると次の通りであ
る。図１は高濃度のオゾン水と低濃度のオゾン水を使い
分けるようにした第１の実施の形態を示す全体のブロッ
ク図である。同図に示す如く、このオゾン水のオゾン濃
度調整装置は、オゾン水生成装置１と電解水生成装置２
とで構成されている。

【００１２】またオゾン水生成装置１は、オゾン発生装
置３とオゾン混合装置４とで構成されている。オゾン発
生装置３としては、光化学作用を利用したものや、放射
線作用を利用したもの、放電の作用を利用したものなど
があるが、工業的には、放電の作用を利用したものが一
般的である。これは、放電している電極間に空気を通過
させることで放電による化学作用を得、オゾン化された
ガスを発生させるものである。オゾン混合装置４は、前
記オゾン発生装置３で発生したオゾン化されたガスをタ
ンクへ溜めた水の中へ吹き込んで溶解させ、オゾン水を
生成する従来周知の技術である。

【００１３】一方、電解水生成装置２は、ふつうの水に
塩化物（塩化カリウム）を加え、隔膜５を挟んでプラス
とマイナスの電極を差し込み、両極に電気を流すこと
で、アルカリ水と酸性水とを生成するものである。前記
隔膜５は、半透明の薄い膜で、ある大きさ以下のものは
通過させるが、それ以上の大きさのものは阻止する性質
がある。両極に電圧を加えると、プラス電極は水から電
子を奪い、電子が欠乏した酸性水を生成する。逆に、マ
イナス電極は水に電子を与え、電子が豊富なアルカリ水
を生成する。この電解水生成装置２は市販されている通
常のものを使用することが可能である。

【００１４】而して、この実施の形態に係るオゾン濃度
調整装置は、電解水生成装置２で生成された酸性水の中
へオゾン発生装置３で発生させたオゾンガスを吹き込む
ことで高濃度のオゾン水を生成するようにしている。ま
たオゾン混合装置４で生成されたオゾン水へ電解水生成
装置２で生成されたアルカリ水を加えることで、オゾン
水のオゾン濃度を低下させるようにしている。これは、
図２に示す溶存オゾンの分解とｐＨとの関係からも明ら
かである。すなわち、オゾンは、ｐＨが低くなると（酸
性水になると）オゾン濃度が高くなり、ｐＨが高くなる
と（アルカリ水になると）オゾン濃度が低くなるという
性質を有している。この実施の形態では、このオゾン濃
度とｐＨとの関係を利用し、電解水生成装置２で生成さ
れたアルカリ水と酸性水とにより、オゾン濃度を調整す
るようにしたものである。なお、高濃度のオゾン水と低
濃度のオゾン水とは、更にそれらに加えるオゾンの量と
酸性水又はアルカリ水の量とを調整することにより、任
意の濃度に設定することが可能である。

【００１５】このようにして高濃度に調整されたオゾン
水は、図１に示すように、大便器６、小便器７、浴室洗
場８等へ供給され、臭気の化学的分解による除去、汚物
の付着防止や尿石の付着成長の防止、ヌメリやカビの発
生の防止、細菌や微生物の殺菌等が行われる。また低濃
度のオゾン水は、人体と接触する手洗器９、シャワート
イレ１０、キッチンシンク１１、シャワーヘッド１２等
へ供給され、人体に影響を与えない範囲で細菌や微生物
の殺菌、ヌメリやカビの発生防止、臭気の化学的分解に
よる除去、人体の疵口の治癒等が行われる。

【００１６】図３は本発明の第２の実施の形態に係る全
体のブロック図である。この実施の形態は、電解水生成
装置２の酸性水を冷却する装置２ａを設けると共に、ア
ルカリ水を加熱する装置２ｂを設け、より高濃度又はよ
り低濃度のオゾン水を生成するようにしたものである。
これは、図４に示すように、オゾン濃度が温度に影響さ
れるという性質を利用したものである。温度が低くなる
とオゾン濃度はより高くすることが可能であり、また温
度が高くなるとオゾン濃度はより低くすることが可能で
ある。その他の構成並びに作用効果は、前述した第１の
実施の形態の場合と同じである。

【００１７】図５はエジェクター方式の真空式下水道シ
ステムへ本発明を適用した場合の、第３の実施の形態を
示す全体の概略縦断面図である。この真空式下水道シス
テムは、各家庭のキッチン，トイレ，浴室やビル等から
の生活排水及び雑排水等を自然流下方式で、真空弁ユニ
ット１３へ一旦集合し、所定量を越えた場合に、吸気管
から吸引される空気と共に真空下水管１４を通じて汚水
槽１５へ汚水を真空搬送するものである。

【００１８】エジェクター方式で真空下水管２に真空を
発生させる機構は、汚水槽１５の循環管路１６の途中
に、ベンチュリー部１７を設け、該ベンチュリー部１７
に真空下水管１４を連通接続し、ベンチュリー部１７で
発生した負圧により真空下水管１４内を負圧にしてい
る。汚水槽１５内の汚水の循環は、循環管路１６の途中
に設けた循環ポンプ１８により行っている。汚水槽１５
内の汚水は、圧送ポンプ１９により圧送配管２０を介し
て汚水処理槽（図示せず）へ供給され、浄化処理がなさ
れるようになっている。

【００１９】ところで、この実施の形態では、汚水槽１
５の循環管路１６の途中に設けたベンチュリー部１７
に、真空下水管１４を連通接続すると共にオゾン水生成
装置１と電解水生成装置２とから成るオゾン濃度調整装
置の吐出側を連通接続している。そのため、このオゾン
濃度調整装置で調整された所定濃度のオゾン水は、前記
ベンチュリー部１７に作用するエゼクター作用によって
汚水と共に真空により吸引されて汚水槽１５内へ吐出さ
れる。そして、この汚水槽１５へ吐出されるときに、汚
水とオゾン水とが十分に撹拌され、汚水の中へ万遍なく
オゾン水が混合される。これにより、オゾン水に含まれ
るオゾンの活性酸素種が前記汚水の殺菌、脱臭、防汚、
有機化合物の分解等を行い、汚水の浄化処理を行う。

【００２０】つまり、この真空ステーションよりも下流
側の浄化処理槽で行われる汚水の浄化処理に先立ち、真
空ステーションでオゾンによる汚水の一次浄化処理を行
うことが可能である。しかも、この一次浄化処理は、汚
水の汚れ具合や汚水の対象物によって、オゾン濃度を自
由に調整することが可能であり、オゾンの殺菌等の諸々
の作用を汚水の全体に確実に行き渡らせるようにするこ
とが可能である。これにより、汚水浄化処理工程での負
担を軽減することができ、効率の良い浄化処理が可能で
ある。

【００２１】図６は、真空ポンプ方式で真空下水管１４
に真空を発生させる真空式下水道システムへ本発明を適
用した場合の、第４の実施の形態を示す概略縦断面図で
ある。この下水道システムでは、真空下水管１４の終端
側を集水タンク２１に接続し、集水タンク２１内を真空
ポンプ２２で吸引して負圧を発生させている。そして、
真空ポンプ２２の吐出側には封水タンク２３を設けて気
液分離し、気体のみを排気管２４から大気へ放出してい
る。また集水タンク２１へ真空搬送された汚水は、圧送
ポンプ１９を駆動させることにより、圧送配管２０を介
して汚水処理槽へ供給され、浄化処理がなされている。

【００２２】而して、この第４の実施の形態では、集水
タンク２１と封水タンク２３とへそれぞれオゾン水生成
装置１と電解水生成装置２とから成るオゾン濃度調整装
置の吐出側を連通接続している。この第４の実施の形態
では、集水タンク２１の汚水の中へ所定のオゾン濃度に
調整されたオゾン水が供給されて撹拌され、オゾン水に
含まれるオゾンによって汚水の脱臭、防汚、殺菌、有機
化合物の分解等が得られる。つまり、汚水処理槽での汚
水処理に先立った一次処理が行われる。また封水タンク
２３へも、同様にして所定のオゾン濃度に調整されたオ
ゾン水が供給されるので、該オゾン水に含まれるオゾン
によってタンク内の汚水の脱臭、防汚、殺菌、有機化合
物の分解等が得られる。そのため、封水タンク２３内に
おいて臭気の発生がなくなり、臭気がそのまま大気へ放
出されるということもない。

【００２３】ところで、本発明は上述した実施の形態に
限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例
えば、図６及び図７に示す真空式下水道システムへ本発
明を適用するに際し、電解水生成装置２のアルカリ水と
酸性水とを図３に示す第２の実施の形態の場合と同じよ
うに、加熱装置１４と冷却装置１３とで加熱及び冷却す
ることにより、オゾン水のオゾン濃度の調整範囲を更に
広くすることも可能である。また本発明は、これらの衛
生設備機器や下水道システムに限らず、通常の汚水処理
システムにおいて、その浄化処理槽でオゾン水による浄
化処理を行い、そのオゾン水の濃度を調整するようにす
ることも可能である。更に、オゾン濃度は無段階の調整
が可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
オゾン水生成装置と電解水生成装置とから成り、オゾン
水のオゾン濃度を電解水生成装置で生成された酸性水又
はアルカリ水を利用して調整するようにしたから、対象
となる設備機器や処理水の汚れ具合に応じてオゾン濃度
を自由に調整でき、効率の良い処理が可能である。

【００２５】また本発明にあっては、オゾン水のオゾン
濃度を高くするときは冷却装置で冷却した酸性水を用
い、オゾン水のオゾン濃度を低くするときは加熱装置で
加熱したアルカリ水を用いるようにしたから、オゾン濃
度の調整できる幅をより大きくすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る装置の全体構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るものであり、
溶存オゾンの分解とｐＨとの関係を示す特性図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る装置の全体構
成を示すブロック図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るものであり、
溶存オゾンの分解と温度との関係を示す特性図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係る装置の全体を
示す概略縦断面図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態に係る装置の全体を
示す概略縦断面図である。

【符号の説明】

１…オゾン水生成装置 ２…電解水生成装置 ２ａ…冷却装置 ２ｂ…加熱装置 ３…オゾン発生装置 ４…オゾン混合装置 １３…真空弁ユニット １４…真空下水管 １５…汚水槽 １６…循環管路 １７…ベンチュリー部 １８…真空ポンプ ２１…集水タンク ２２…真空ポンプ ２３…封水タンク ２４…排気管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５６０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５６０Ｆ (72)発明者 北村 総謁 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酸性水とアルカリ水とを生成する電解水生
   成装置と、オゾン水を生成するオゾン水生成装置とから
   成り、前記オゾン水生成装置は電解水生成装置で生成さ
   れた酸性水へオゾンを供給してオゾン水を生成すること
   によりオゾン濃度の高いオゾン水を生成し、オゾン水生
   成装置で生成されたオゾン水へ電解水生成装置で生成さ
   れたアルカリ水を供給することでオゾン水のオゾン濃度
   を低下させるものであることを特徴とするオゾン水のオ
   ゾン濃度調整装置。
2. 【請求項２】オゾン水のオゾン濃度を高くするときは冷
   却装置で冷却した酸性水を用い、オゾン水のオゾン濃度
   を低くするときは加熱装置で加熱したアルカリ水を用い
   ることを特徴とする前記請求項１に記載のオゾン水のオ
   ゾン濃度調整装置。