オゾン養液生成装置
【課題】所望濃度のオゾン養液を容易に得ることができるとともに、オゾンが周囲に飛散してしまうのを回避することができるオゾン養液生成装置を提供する。
【解決手段】養液栽培で使用されべく肥料が溶解された養液中にオゾンを溶解してオゾン養液を得るためのオゾン養液生成装置であって、内部に酸素を流通させる酸素流通路が形成されるとともに当該酸素流通路を挟んで対向した部位に電圧を印加して放電させることによりオゾンを発生させるオゾン発生手段２と、養液を所定量収容し得るオゾン溶解タンク４と、オゾン発生手段２から延びてオゾン溶解タンク４に連結され、当該オゾン発生手段２により発生したオゾンを当該オゾン溶解タンク４に供給し得るオゾン供給路Ｌ２とを備え、オゾン溶解タンク４内の養液に対してオゾン供給路Ｌ２から供給されたオゾンを溶解させてオゾン養液を得るものである。
【解決手段】養液栽培で使用されべく肥料が溶解された養液中にオゾンを溶解してオゾン養液を得るためのオゾン養液生成装置であって、内部に酸素を流通させる酸素流通路が形成されるとともに当該酸素流通路を挟んで対向した部位に電圧を印加して放電させることによりオゾンを発生させるオゾン発生手段２と、養液を所定量収容し得るオゾン溶解タンク４と、オゾン発生手段２から延びてオゾン溶解タンク４に連結され、当該オゾン発生手段２により発生したオゾンを当該オゾン溶解タンク４に供給し得るオゾン供給路Ｌ２とを備え、オゾン溶解タンク４内の養液に対してオゾン供給路Ｌ２から供給されたオゾンを溶解させてオゾン養液を得るものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン発生手段で発生したオゾンを養液に溶解させてオゾン養液を得るためのオゾン養液生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水耕栽培など養液栽培（土を使わない無土壌栽培）においては、肥料が溶解された養液を植物に与えるものとされているが、病気発生の抑制を目的として当該養液中にオゾン水を混入させて使用することが提案されるに至っている（特許文献１参照）。即ち、オゾンを水に溶解させたオゾン水は、その殺菌消毒効果が顕著であることから、立ち枯れ病などの原因菌に対し消毒可能とされているのである。かかるオゾン水は、対向する電極に電圧を印加させて放電させ、その間に酸素を流通させることによりオゾンを発生させた後、当該オゾンを水に溶解させることにより得られるものである。
【特許文献１】特開２００２−１９１２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の如く生成したオゾン水を養液に混ぜてオゾン養液を生成するものにあっては、大量のオゾン養液を生成しようとする場合、オゾン濃度が著しく低下して殺菌効果を得ることができない虞があった。また、オゾン水を得る際、通常、水中にオゾンをバブリングさせて溶解させるため、当該オゾンが周囲に飛散してしまい作業環境が悪化してしまう虞もあった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、所望濃度のオゾン養液を容易に得ることができるとともに、オゾンが周囲に飛散してしまうのを回避することができるオゾン養液生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、養液栽培で使用されるべく肥料が溶解された養液中にオゾンを溶解してオゾン養液を得るためのオゾン養液生成装置であって、内部に酸素を流通させる酸素流通路が形成されるとともに当該酸素流通路を挟んで対向した部位に電圧を印加して放電させることによりオゾンを発生させるオゾン発生手段と、前記養液を所定量収容し得るオゾン溶解タンクと、前記オゾン発生手段から延びて前記オゾン溶解タンクに連結され、当該オゾン発生手段により発生したオゾンを当該オゾン溶解タンクに供給し得るオゾン供給路とを備え、前記オゾン溶解タンク内の養液に対して前記オゾン供給路から供給されたオゾンを溶解させてオゾン養液を得ることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のオゾン養液生成装置において、前記オゾン溶解タンクの上部から延びて前記オゾン発生手段に連結され、当該オゾン溶解タンク内の未溶解のオゾンを当該オゾン発生手段に送り込み可能な戻り流路を具備し、前記戻り流路及びオゾン供給路により未溶解のオゾンを前記オゾン溶解タンクとオゾン発生手段との間で循環可能としたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のオゾン養液生成装置において、酸素供給源と接続される酸素吸入口から延びて前記戻り流路の途中と連結され、当該戻り流路を介して前記オゾン発生手段の酸素流通路に酸素を供給可能な酸素供給路を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、オゾン溶解タンク内の養液に対してオゾン供給路から供給されたオゾンを溶解させてオゾン養液を得るので、所望濃度のオゾン養液を容易に得ることができるとともに、オゾンが周囲に飛散してしまうのを回避することができる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、戻り流路及びオゾン供給路により未溶解のオゾンをオゾン溶解タンクとオゾン発生手段との間で循環可能としたので、オゾンの周囲への飛散をより確実に回避することができるとともに、未溶解のオゾンを再利用でき、装置のランニングコストを低減させることができる。
【００１０】
請求項３の発明によれば、酸素供給源と接続される酸素吸入口から延びて戻り流路の途中と連結され、当該戻り流路を介してオゾン発生手段の酸素流通路に酸素を供給可能な酸素供給路を具備したので、酸素と共に未溶解のオゾンがオゾン発生手段に供給されて効率よくオゾンを発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るオゾン養液生成装置は、養液栽培で使用されべく肥料が溶解された養液中にオゾンを溶解してオゾン養液を得るためのものであり、図１〜図３に示すように、オゾン発生手段２と、オゾン溶解タンク４と、冷却液収容タンク５と、酸素をオゾン発生手段２に供給するための酸素供給路Ｌ１と、オゾン発生手段２で発生したオゾンをオゾン溶解タンク４に供給するためのオゾン供給路Ｌ２と、オゾン溶解タンク４に接続されて養液が流通する養液供給路Ｌ４と、オゾン溶解タンク４に接続されて当該オゾン溶解タンク４内のオゾン養液を排出するオゾン養液排出路Ｌ５と、冷却液が流通する流路Ｌ６及びＬ７等とから主に構成されている。
【００１２】
尚、図中符号Ｌ１ａは、不図示の酸素供給源（酸素ボンベ等）と接続される酸素吸入口、Ｌ４ａは養液栽培の栽培槽と連結され、当該栽培槽内の養液が導入される養液吸入口、符号Ｌ５ａは養液栽培の栽培槽と連結され、当該栽培槽内へオゾン養液が吐出される吐出口をそれぞれ示しているとともに、養液供給路Ｌ４の途中の符号Ｖ２は、バルブを示している。また、本オゾン養液生成装置における種々構成要素は、筐体１内に配設されている。
【００１３】
養液栽培とは、土を使わない栽培（無土壌栽培）をいい、例えば水耕の他、固形培地耕、噴霧耕などが挙げられる。水耕には、主に湛液型水耕、ＮＦＴなどがあり、固形培地耕には、主に無機培地耕及び有機培地耕などがある。噴霧耕には噴霧水耕、噴霧耕などがある。本発明においては何れの養液栽培にも適用可能である。
【００１４】
オゾン発生手段２は、３重管方式の石英管から成り、図２及び図３に示すように、主に第１管状部材２ａ、第２管状部材２ｂ及び第３管状部材２ｃにて構成されている。即ち、第１管状部材２ａの外周を間隙を有しつつ覆う如く第２管状部材２ｂが形成され、更に当該第２管状部材２ｂの外周を間隙を有しつつ覆う如く第３管状部材２ｃが形成されており、第１管状部材２ａの内部が第１冷却液流通路Ｗ１、第１管状部材２ａと第２管状部材２ｂとの間の間隙が酸素流通路Ｏ、第２管状部材２ｂと第３管状部材２ｃとの間の間隙が第２冷却液流通路Ｗ２を構成している。
【００１５】
酸素流通路Ｏの一端は、酸素供給路Ｌ１が接続された戻り流路Ｌ３と接続されているとともに、他端はオゾン供給路Ｌ２と接続されている。また、酸素流路供給路Ｏを挟んで対向した部位（即ち、第１管状部材２ａ及び第２管状部材２ｂ）には、図示しない電極が形成されているとともに、これら電極に所定の電圧を印加し得る電圧印加手段３が接続されており、当該電圧印加手段３による電圧の印加で酸素流通路Ｏにおいて放電がなされるよう構成されている。
【００１６】
これにより、戻り流路Ｌ３を介して酸素供給路Ｌ１から供給された酸素（Ｏ２）は、酸素流通路Ｏを流通する過程で放電により反応し、オゾン（Ｏ３）が発生することとなり、その得られたオゾンがオゾン供給路Ｌ２に排出される。一方、冷却液を導入する流路Ｌ６は、第１冷却液流通路Ｗ１、接続流路Ｌ６ａ、第２冷却液流通路Ｗ２を介して流路Ｌ７と接続されており、これら流路を流通する冷却液によりオゾン発生手段２を冷却し得るようになている。
【００１７】
ところで、オゾン供給路Ｌ２の先端は、図１に示すように、養液供給路Ｌ４に配設されたエジェクタ７に接続されており、オゾン発生手段２で発生したオゾンがエジェクタ７を介して養液と共にオゾン溶解タンク４に至るよう構成されている。即ち、エジェクタ７により養液とオゾンとが良好に混合し、養液にオゾンが溶解してオゾン養液が得られるとともに、その得られたオゾン養液がオゾン溶解タンク４に所定量収容されるのである。かかるオゾン溶解タンク４内のオゾン養液は、オゾン養液排出路Ｌ５の吐出口Ｌ５ａから吐出可能とされ、例えば水耕栽培などの養液栽培に使用されることとなる。
【００１８】
また、オゾン溶解タンク４の上部（気層側）からは、戻り流路Ｌ３、排気流路Ｌ９が延設されるとともに、下部からは液位監視管Ｌ８が上方に向かって延設されている。然るに、戻り流路Ｌ３は、その途中に液位監視管Ｌ８の分岐管Ｌ８ａ、Ｌ８ｂを介して延設され、オゾン発生手段２の酸素流通路Ｏに連通するよう構成されている。戻り流路Ｌ３の途中には、バルブＶ４が接続されている。これにより、バルブＶ４を開状態とすれば、オゾン溶解タンク４の気層中に放出された酸素やオゾン等がオゾン発生手段２の酸素流通路Ｏに再び導かれることとなる。
【００１９】
尚、図中の符号１１、Ｖ３は、排気流路Ｌ９に接続された圧力センサ及びバルブを示しており、これらによって、装置の使用初期におけるオゾン溶解タンク４内の圧力監視及び圧力の逃がしを行い得るようになっている。また、排気流路Ｌ９の先端は、オゾン養液排出路Ｌ５の途中に接続されている。
【００２０】
更に、液位監視管Ｌ８は、上端の分岐管Ｌ８ａ、Ｌ８ｂにて戻り流路Ｌ３の途中と接続されているため、オゾン溶解タンク４内のオゾン養液が何らかの理由（原料水と同一配管上で稼動する電磁弁等の急閉による急激なオゾン溶解タンク４内部の圧力上昇などの理由）で吹き上がり、戻り流路Ｌ３に至った場合でも当該オゾン溶解タンク４内に戻し得るよう構成されている。尚、オゾン溶解タンク４内の圧力が過大となり、オゾン養液が戻り流路Ｌ３に至った状態で一定時間（予め設定された時間）経過しても戻らない場合には、液位センサ６が信号を発し、安全のために装置全体が停止されるとともに、異常を知らせるべくアラーム等が鳴るよう構成されている。
【００２１】
また更に、液位監視管Ｌ８の途中には、液位センサ６が配設されており、かかる液位センサ６にてオゾン溶解タンク４内の液位が所定より上昇したことを検知すると、酸素供給路Ｌ１の途中に配設されたバルブＶ１を開け、オゾン発生手段２の酸素流通路Ｏに酸素を供給し得るよう構成されている。これにより、酸素の使用量を抑制することができ、より効率的にオゾンを発生させることができる。
【００２２】
また、オゾン発生手段２の冷却液流通路Ｗ１、Ｗ２を流路の一部とした閉鎖型循環流路を成し、冷却液を循環して流通させ得る冷却液循環流路が構成されている。この冷却液循環流路は、流路Ｌ６、Ｌ７、冷却液流通路Ｗ１、Ｗ２及び冷却液収容タンク５から成るとともに、冷却液収容タンク５内の冷却液がポンプＰの駆動力により流路Ｌ６を介して冷却液流通路Ｗ１、Ｗ２に至り、オゾン発生手段２を冷却した後、流路Ｌ７を介して冷却液収容タンク５内に戻るようになっている。
【００２３】
上記の如き冷却液循環流路の途中（流路Ｌ７）には、ファン９からの送風により当該冷却液循環流路内を流通する冷却液を大気との間で熱交換させ放熱可能なラジエータ８が形成されている。即ち、ラジエータ８は、流路が細く且つ格子状等に形成されて冷却液を流通させる一方、モータＭにより駆動されるファン９から送られた風がラジエータ８に当たり、当該ラジエータ８内の冷却液が効率よく冷却されるのである。
【００２４】
また、冷却液循環流路の途中（流路Ｌ７であってラジエータ８より上流側）には、冷却液の温度を検知する温度センサ１０が配設されており、当該温度センサ１０にて検知された温度に基づきファン９のモータＭが制御されるよう構成されている。これにより、冷却循環流路を循環する冷却液の温度を最適値とすることができ、オゾン発生手段２を効率的に冷却させることができる。
【００２５】
ここで、本実施形態に係るオゾン養液生成装置を養液栽培に適用した場合について説明する。例えば、図４に示すように、培養液タンクＴ１、殺菌タンクＴ２及び戻り液タンクＴ３を用意し、培養液タンクＴ１と栽培槽Ｙとをポンプを介して連結させるとともに、戻り液タンクＴ３と栽培槽Ｙとを連結させたものとすることができる。この場合、培養タンクＴ１と殺菌タンクＴ２、及び戻り液タンクＴ３と殺菌タンクＴ２とをポンプを介して連結させ、当該殺菌タンクＴ２と本オゾン養液生成装置が連結されている。尚、同図中符号Ｒは、ロックウールを示している。
【００２６】
また、図５に示すように、培養液タンクＴ１及び戻り液タンクＴ３を用意し、培養液タンクＴ１と栽培槽Ｙとをポンプを介して連結させるとともに、戻り液タンクＴ３と栽培槽Ｙとを連結させたものとすることができる。この場合、培養タンクＴ１と本オゾン養液生成装置、及び戻り液タンクＴ３と本オゾン養液生成装置とをそれぞれ連結されている。尚、同図中符号Ｒは、ロックウールを示している。
【００２７】
また、図６に示すように、培養液タンクＴ４を用意し、培養液タンクＴ４と栽培槽Ｙとを連結させるとともに、当該溶媒タンクＴ４に直接本オゾン養液生成装置を連結させたものとすることができる。更に、図７に示すように、培養液タンクＴ４を用意し、培養液タンクＴ４と栽培槽Ｙとを連結させるとともに、養液の戻り側の経路の途中に本オゾン養液生成装置を連結して介在させたものとすることができる。尚、図６、７中符号Ｓは、スチロール板を示している。
【００２８】
次に、本発明の技術的優位性を示すための実験結果について説明する。
（実験１）
図８に示すように、２５０リットルの養液を収容可能なタンクＡａ内に、養液に見立てた試供液を収容し、オゾン養液生成装置（或いは従来のオゾン生成装置）と当該タンクＡａとを連結する経路Ａｂ及びＡｃを形成するとともに、ポンプＰで循環可能な経路Ａｄを形成した実験装置を用意した。
【００２９】
タンクＡａは、直径７０（ｃｍ）、高さ８６．５（ｃｍ）の円筒形タンクから成るものであり、試供液は、トマト溶液栽培現地の排養液を想定し、水に市販の粉末緑茶（植物に無害な有機物、肥料などによる微量な汚れを想定）を０．００５（ｇ／Ｌ）溶解して使用した。尚、殺菌対象の菌（供試菌）として、トマト根腐萎凋病菌１０５（個／Ｌ）の分生子菌懸濁液を水１（Ｌ）あたり１（ｍＬ）入れた（以下、供試養液という）。
【００３０】
（実施例１）
本実施形態に係るオゾン養液生成装置にて経路Ａｃで導入した供試養液を直接オゾン化させるとともに、その養液を経路ＡｂにてタンクＡａに戻した。このとき、ポンプＰの駆動により、タンクＡｄ中央の養液は、経路Ａｄにて循環される。そして、タンクＡｄの略中央における液面近傍（養液内）の採取部位αにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。尚、オゾン養液の温度は、２６℃に設定した。
【００３１】
（比較例１）
オゾン養液生成装置の代わりに単にオゾン（Ｏ３）を発生し得るオゾン発生装置を接続し、当該オゾン発生装置にて得られたオゾンを経路Ａｂを介して供試養液が入るタンクＡａに供給した。供給したオゾンは、経路Ａｂの先端から気泡として放出（バブリング）されることとなる。この場合、経路Ａｃによる養液の戻りはないが、ポンプＰの駆動による経路Ａｄの循環作用は維持される。そして、タンクＡｄの略中央における液面近傍（養液内）の採取部位αにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。尚、オゾン養液の温度は、２１℃に設定した。
【００３２】
（比較例２）
比較例１と同様、オゾン養液生成装置の代わりに単にオゾン（Ｏ３）を発生し得るオゾン発生装置を接続し、当該オゾン発生装置にて得られたオゾンを経路Ａｂを介して供試養液が入るタンクＡａに供給した。供給したオゾンは、経路Ａｂの先端から気泡として放出（バブリング）されることとなる。この場合、経路Ａｃによる養液の戻りはないが、ポンプＰの駆動による経路Ａｄの循環作用は維持される。そして、タンクＡｄの略中央における液面近傍（養液内）の採取部位αにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。尚、オゾン養液の温度は、２３℃に設定した。
【００３３】
実施例１、比較例１、２において、５分毎に採取部位αにおける養液を採取し、その殺菌率（％）を測定した。その結果について図９に示す。この実験で分かるように、実施例１のものは、極めて短時間で養液中の殺菌率が１００（％）に達するのに対し、比較例１、２のものは、殺菌率１００（％）に到達するのに比較的長時間が必要である。
【００３４】
（実験２）
図１０に示すように、１８００リットルの養液を収容可能なタンクＢａ内に、養液に見立てた供試養液を収容し、オゾン養液生成装置（或いは従来のオゾン生成装置）と当該タンクＢａとを連結する経路Ｂｂ及びＢｃを形成するとともに、ポンプＰで循環可能な経路ＢＡｄを形成した実験装置を用意した。
【００３５】
タンクＢａは、縦、横及び高さが２００（ｃｍ）、１００（ｃｍ）及び１００（ｃｍ）の立方体タンクから成るものであり、試供液は、実験１と同様、トマト養液栽培現地の排養液を想定し、水に市販の粉末緑茶（植物に無害な有機物、肥料及び微量な汚れを想定）を０．００５（ｇ／Ｌ）溶解して使用した。尚、殺菌対象の菌（試供菌）として、トマト根腐萎凋病菌１０５（個／Ｌ）の分生子菌懸濁液を水１（Ｌ）あたり１（ｍＬ）入れた（以下、供試養液という）。
【００３６】
（実施例２）
本実施形態に係るオゾン養液生成装置にて経路Ａｃで導入した供試養液を直接オゾン化させるとともに、その養液を経路ＢｂにてタンクＢａに戻した。このとき、ポンプＰの駆動により、タンクＢａ中央の養液は、経路Ｂｄにて循環される。そして、タンクＢａの略中央における液面近傍（養液内）の採取部位βにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。
【００３７】
（実施例３）
本実施形態に係るオゾン養液生成装置にて経路Ａｃで導入した供試養液を直接オゾン化させるとともに、その養液を経路ＢｂにてタンクＢａに戻した。このとき、ポンプＰの駆動により、タンクＢａ中央の養液は、経路Ｂｄにて循環される。そして、タンクＢａの端における液面近傍（養液内）の採取部位γにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。
【００３８】
（比較例３）
オゾン養液生成装置の代わりに単にオゾン（Ｏ３）を発生し得るオゾン発生装置を接続し、当該オゾン発生装置にて得られたオゾンを経路Ｂｂを介して供試養液が入るタンクＢａに供給した。供給したオゾンは、経路Ｂｂの先端から気泡として放出（バブリング）されることとなる。この場合、経路Ｂｃによる養液の戻りはないが、ポンプＰの駆動による経路Ｂｄの循環作用は維持される。そして、タンクＢｄの略中央における液面近傍（養液内）の採取部位βにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。
【００３９】
（比較例４）
オゾン養液生成装置の代わりに単にオゾン（Ｏ３）を発生し得るオゾン発生装置を接続し、当該オゾン発生装置にて得られたオゾンを経路Ｂｂを介して供試養液が入るタンクＢａに供給した。供給したオゾンは、経路Ｂｂの先端から気泡として放出（バブリング）されることとなる。この場合、経路Ｂｃによる養液の戻りはないが、ポンプＰの駆動による経路Ｂｄの循環作用は維持される。そして、タンクＢｄの端における液面近傍（養液内）の採取部位γにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。
【００４０】
実施例２、３、比較例３、４において、５分毎に採取部位β或いはγにおける養液を採取し、その殺菌率（％）を測定した。その結果について図１１に示す。この実験で分かるように、実施例２、３のものは、極めて短時間で養液中の殺菌率が１００（％）に達するのに対し、比較例３、４のものは、殺菌率１００（％）に到達しない。また、実施例２、３を比較しても分かるように、タンクＢａの略中央でも端でも、殺菌率が１００（％）に達する時間は略同一であり、タンクＢａ全体に亘って均一な殺菌を行うことができる。
【００４１】
（実験３）
図８に示す２５０リットル収容のタンクＡａにおいて、採取部位αの上方略５（ｃｍ）程度に採取部位α’を設定し、実施例１と同様、本実施形態に係るオゾン養液生成装置にて経路Ａｃで導入した供試養液を直接オゾン化させるとともに、その養液を経路ＡｂにてタンクＡａに戻した。このとき、ポンプＰの駆動により、タンクＡｄ中央の養液は、経路Ａｄにて循環される。そして、採取部位α、α’におけるオゾン濃度（ｐｐｍ）について経時的に測定した。
【００４２】
当該実験３の実験結果について図１２に示す。尚、同様の実験を図１０で示すタンクＢａにて行い、採取部位β、γ、β’（採取部位βの上方略５（ｃｍ）程度に設定した採取部位）のオゾン濃度（ｐｐｍ）について経時的に測定した。当該実験について図１３に示す。これら実験結果からも明らかなように、本実施例によれば、外気に飛散するオゾンが極めて少なく、養液をオゾン化する上での作業環境を著しく改善することができる。
【００４３】
上記実施形態によれば、オゾン溶解タンク４内の養液に対してオゾン供給路Ｌ２から供給されたオゾンを溶解させてオゾン養液を得るので、従来の如く一旦オゾン水（オゾンを水に溶解させたもの）を作製し、そのオゾン水を養液に溶解させるものやバブリングによりオゾンを溶解させるもの等に比べ、所望濃度のオゾン養液を容易に得ることができるとともに、オゾンが周囲に飛散してしまうのを回避することができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、戻り流路Ｌ３及びオゾン供給路Ｌ２により未溶解のオゾンをオゾン溶解タンク４とオゾン発生手段２との間で循環可能としたので、オゾンの周囲への飛散をより確実に回避することができるとともに、未溶解のオゾンを再利用でき、装置のランニングコストを低減させることができる。
【００４５】
更に、本実施形態によれば、酸素供給源と接続される酸素吸入口Ｌ１ａから延びて戻り流路Ｌ３の途中と連結され、当該戻り流路Ｌ３を介してオゾン発生手段２の酸素流通路に酸素を供給可能な酸素供給路Ｌ１を具備したので、酸素と共に未溶解のオゾンがオゾン発生手段２に供給されて効率よくオゾンを発生させることができる。
【００４６】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば３重管方式の石英管に代えて２重管方式のオゾン発生手段を具備したもの、或いはその他の形態のオゾン発生手段を具備したものに適用してもよい。また、冷却液循環流路の構成要素は、汎用的な何れのものであってもよく、或いは当該冷却循環流路を具備しないものとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
養液栽培で使用されべく肥料が溶解された養液中にオゾンを溶解してオゾン養液を得るためのオゾン養液生成装置であって、内部に酸素を流通させる酸素流通路が形成されるとともに当該酸素流通路を挟んで対向した部位に電圧を印加して放電させることによりオゾンを発生させるオゾン発生手段と、養液を所定量収容し得るオゾン溶解タンクと、オゾン発生手段から延びてオゾン溶解タンクに連結され、当該オゾン発生手段により発生したオゾンを当該オゾン溶解タンクに供給し得るオゾン供給路とを備え、オゾン溶解タンク内の養液に対してオゾン供給路から供給されたオゾンを溶解させてオゾン養液を得るオゾン養液生成装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態に係るオゾン養液生成装置の構成を示す概略図
【図２】同オゾン養液生成装置におけるオゾン発生手段を示す縦断面図
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図
【図４】本発明の実施形態であって、バッチ処理殺菌方式のロックウール耕（循環式）のものに適用した場合を示す模式図
【図５】本発明の実施形態であって、ワンパス処理殺菌方式のロックウール耕（循環式）のものに適用した場合を示す模式図
【図６】本発明の実施形態であって、バッチ処理殺菌方式の湛液型水耕（循環式）のものに適用した場合を示す模式図
【図７】本発明の実施形態であって、ワンパス処理殺菌方式の湛液型水耕（循環式）のものに適用した場合を示す模式図
【図８】本発明の技術的優位性を示すための実験で用いられた装置の模式図
【図９】本発明の技術的優位性を示すための実験結果としてのグラフ
【図１０】本発明の技術的優位性を示すための実験で用いられた装置の模式図
【図１１】本発明の技術的優位性を示すための実験結果としてのグラフ
【図１２】本発明の技術的優位性を示すための実験結果としてのグラフ
【図１３】本発明の技術的優位性を示すための実験結果としてのグラフ
【符号の説明】
【００４９】
１ 筐体
２ オゾン発生手段
３ 電圧印加手段
４ オゾン溶解タンク
５ 冷却液収容タンク
６ 液位センサ
７ エジェクタ
８ ラジエータ
９ ファン
１０ 温度センサ
１１ 圧力センサ
Ｏ 酸素流通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン発生手段で発生したオゾンを養液に溶解させてオゾン養液を得るためのオゾン養液生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水耕栽培など養液栽培（土を使わない無土壌栽培）においては、肥料が溶解された養液を植物に与えるものとされているが、病気発生の抑制を目的として当該養液中にオゾン水を混入させて使用することが提案されるに至っている（特許文献１参照）。即ち、オゾンを水に溶解させたオゾン水は、その殺菌消毒効果が顕著であることから、立ち枯れ病などの原因菌に対し消毒可能とされているのである。かかるオゾン水は、対向する電極に電圧を印加させて放電させ、その間に酸素を流通させることによりオゾンを発生させた後、当該オゾンを水に溶解させることにより得られるものである。
【特許文献１】特開２００２−１９１２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の如く生成したオゾン水を養液に混ぜてオゾン養液を生成するものにあっては、大量のオゾン養液を生成しようとする場合、オゾン濃度が著しく低下して殺菌効果を得ることができない虞があった。また、オゾン水を得る際、通常、水中にオゾンをバブリングさせて溶解させるため、当該オゾンが周囲に飛散してしまい作業環境が悪化してしまう虞もあった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、所望濃度のオゾン養液を容易に得ることができるとともに、オゾンが周囲に飛散してしまうのを回避することができるオゾン養液生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、養液栽培で使用されるべく肥料が溶解された養液中にオゾンを溶解してオゾン養液を得るためのオゾン養液生成装置であって、内部に酸素を流通させる酸素流通路が形成されるとともに当該酸素流通路を挟んで対向した部位に電圧を印加して放電させることによりオゾンを発生させるオゾン発生手段と、前記養液を所定量収容し得るオゾン溶解タンクと、前記オゾン発生手段から延びて前記オゾン溶解タンクに連結され、当該オゾン発生手段により発生したオゾンを当該オゾン溶解タンクに供給し得るオゾン供給路とを備え、前記オゾン溶解タンク内の養液に対して前記オゾン供給路から供給されたオゾンを溶解させてオゾン養液を得ることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のオゾン養液生成装置において、前記オゾン溶解タンクの上部から延びて前記オゾン発生手段に連結され、当該オゾン溶解タンク内の未溶解のオゾンを当該オゾン発生手段に送り込み可能な戻り流路を具備し、前記戻り流路及びオゾン供給路により未溶解のオゾンを前記オゾン溶解タンクとオゾン発生手段との間で循環可能としたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のオゾン養液生成装置において、酸素供給源と接続される酸素吸入口から延びて前記戻り流路の途中と連結され、当該戻り流路を介して前記オゾン発生手段の酸素流通路に酸素を供給可能な酸素供給路を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、オゾン溶解タンク内の養液に対してオゾン供給路から供給されたオゾンを溶解させてオゾン養液を得るので、所望濃度のオゾン養液を容易に得ることができるとともに、オゾンが周囲に飛散してしまうのを回避することができる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、戻り流路及びオゾン供給路により未溶解のオゾンをオゾン溶解タンクとオゾン発生手段との間で循環可能としたので、オゾンの周囲への飛散をより確実に回避することができるとともに、未溶解のオゾンを再利用でき、装置のランニングコストを低減させることができる。
【００１０】
請求項３の発明によれば、酸素供給源と接続される酸素吸入口から延びて戻り流路の途中と連結され、当該戻り流路を介してオゾン発生手段の酸素流通路に酸素を供給可能な酸素供給路を具備したので、酸素と共に未溶解のオゾンがオゾン発生手段に供給されて効率よくオゾンを発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るオゾン養液生成装置は、養液栽培で使用されべく肥料が溶解された養液中にオゾンを溶解してオゾン養液を得るためのものであり、図１〜図３に示すように、オゾン発生手段２と、オゾン溶解タンク４と、冷却液収容タンク５と、酸素をオゾン発生手段２に供給するための酸素供給路Ｌ１と、オゾン発生手段２で発生したオゾンをオゾン溶解タンク４に供給するためのオゾン供給路Ｌ２と、オゾン溶解タンク４に接続されて養液が流通する養液供給路Ｌ４と、オゾン溶解タンク４に接続されて当該オゾン溶解タンク４内のオゾン養液を排出するオゾン養液排出路Ｌ５と、冷却液が流通する流路Ｌ６及びＬ７等とから主に構成されている。
【００１２】
尚、図中符号Ｌ１ａは、不図示の酸素供給源（酸素ボンベ等）と接続される酸素吸入口、Ｌ４ａは養液栽培の栽培槽と連結され、当該栽培槽内の養液が導入される養液吸入口、符号Ｌ５ａは養液栽培の栽培槽と連結され、当該栽培槽内へオゾン養液が吐出される吐出口をそれぞれ示しているとともに、養液供給路Ｌ４の途中の符号Ｖ２は、バルブを示している。また、本オゾン養液生成装置における種々構成要素は、筐体１内に配設されている。
【００１３】
養液栽培とは、土を使わない栽培（無土壌栽培）をいい、例えば水耕の他、固形培地耕、噴霧耕などが挙げられる。水耕には、主に湛液型水耕、ＮＦＴなどがあり、固形培地耕には、主に無機培地耕及び有機培地耕などがある。噴霧耕には噴霧水耕、噴霧耕などがある。本発明においては何れの養液栽培にも適用可能である。
【００１４】
オゾン発生手段２は、３重管方式の石英管から成り、図２及び図３に示すように、主に第１管状部材２ａ、第２管状部材２ｂ及び第３管状部材２ｃにて構成されている。即ち、第１管状部材２ａの外周を間隙を有しつつ覆う如く第２管状部材２ｂが形成され、更に当該第２管状部材２ｂの外周を間隙を有しつつ覆う如く第３管状部材２ｃが形成されており、第１管状部材２ａの内部が第１冷却液流通路Ｗ１、第１管状部材２ａと第２管状部材２ｂとの間の間隙が酸素流通路Ｏ、第２管状部材２ｂと第３管状部材２ｃとの間の間隙が第２冷却液流通路Ｗ２を構成している。
【００１５】
酸素流通路Ｏの一端は、酸素供給路Ｌ１が接続された戻り流路Ｌ３と接続されているとともに、他端はオゾン供給路Ｌ２と接続されている。また、酸素流路供給路Ｏを挟んで対向した部位（即ち、第１管状部材２ａ及び第２管状部材２ｂ）には、図示しない電極が形成されているとともに、これら電極に所定の電圧を印加し得る電圧印加手段３が接続されており、当該電圧印加手段３による電圧の印加で酸素流通路Ｏにおいて放電がなされるよう構成されている。
【００１６】
これにより、戻り流路Ｌ３を介して酸素供給路Ｌ１から供給された酸素（Ｏ２）は、酸素流通路Ｏを流通する過程で放電により反応し、オゾン（Ｏ３）が発生することとなり、その得られたオゾンがオゾン供給路Ｌ２に排出される。一方、冷却液を導入する流路Ｌ６は、第１冷却液流通路Ｗ１、接続流路Ｌ６ａ、第２冷却液流通路Ｗ２を介して流路Ｌ７と接続されており、これら流路を流通する冷却液によりオゾン発生手段２を冷却し得るようになている。
【００１７】
ところで、オゾン供給路Ｌ２の先端は、図１に示すように、養液供給路Ｌ４に配設されたエジェクタ７に接続されており、オゾン発生手段２で発生したオゾンがエジェクタ７を介して養液と共にオゾン溶解タンク４に至るよう構成されている。即ち、エジェクタ７により養液とオゾンとが良好に混合し、養液にオゾンが溶解してオゾン養液が得られるとともに、その得られたオゾン養液がオゾン溶解タンク４に所定量収容されるのである。かかるオゾン溶解タンク４内のオゾン養液は、オゾン養液排出路Ｌ５の吐出口Ｌ５ａから吐出可能とされ、例えば水耕栽培などの養液栽培に使用されることとなる。
【００１８】
また、オゾン溶解タンク４の上部（気層側）からは、戻り流路Ｌ３、排気流路Ｌ９が延設されるとともに、下部からは液位監視管Ｌ８が上方に向かって延設されている。然るに、戻り流路Ｌ３は、その途中に液位監視管Ｌ８の分岐管Ｌ８ａ、Ｌ８ｂを介して延設され、オゾン発生手段２の酸素流通路Ｏに連通するよう構成されている。戻り流路Ｌ３の途中には、バルブＶ４が接続されている。これにより、バルブＶ４を開状態とすれば、オゾン溶解タンク４の気層中に放出された酸素やオゾン等がオゾン発生手段２の酸素流通路Ｏに再び導かれることとなる。
【００１９】
尚、図中の符号１１、Ｖ３は、排気流路Ｌ９に接続された圧力センサ及びバルブを示しており、これらによって、装置の使用初期におけるオゾン溶解タンク４内の圧力監視及び圧力の逃がしを行い得るようになっている。また、排気流路Ｌ９の先端は、オゾン養液排出路Ｌ５の途中に接続されている。
【００２０】
更に、液位監視管Ｌ８は、上端の分岐管Ｌ８ａ、Ｌ８ｂにて戻り流路Ｌ３の途中と接続されているため、オゾン溶解タンク４内のオゾン養液が何らかの理由（原料水と同一配管上で稼動する電磁弁等の急閉による急激なオゾン溶解タンク４内部の圧力上昇などの理由）で吹き上がり、戻り流路Ｌ３に至った場合でも当該オゾン溶解タンク４内に戻し得るよう構成されている。尚、オゾン溶解タンク４内の圧力が過大となり、オゾン養液が戻り流路Ｌ３に至った状態で一定時間（予め設定された時間）経過しても戻らない場合には、液位センサ６が信号を発し、安全のために装置全体が停止されるとともに、異常を知らせるべくアラーム等が鳴るよう構成されている。
【００２１】
また更に、液位監視管Ｌ８の途中には、液位センサ６が配設されており、かかる液位センサ６にてオゾン溶解タンク４内の液位が所定より上昇したことを検知すると、酸素供給路Ｌ１の途中に配設されたバルブＶ１を開け、オゾン発生手段２の酸素流通路Ｏに酸素を供給し得るよう構成されている。これにより、酸素の使用量を抑制することができ、より効率的にオゾンを発生させることができる。
【００２２】
また、オゾン発生手段２の冷却液流通路Ｗ１、Ｗ２を流路の一部とした閉鎖型循環流路を成し、冷却液を循環して流通させ得る冷却液循環流路が構成されている。この冷却液循環流路は、流路Ｌ６、Ｌ７、冷却液流通路Ｗ１、Ｗ２及び冷却液収容タンク５から成るとともに、冷却液収容タンク５内の冷却液がポンプＰの駆動力により流路Ｌ６を介して冷却液流通路Ｗ１、Ｗ２に至り、オゾン発生手段２を冷却した後、流路Ｌ７を介して冷却液収容タンク５内に戻るようになっている。
【００２３】
上記の如き冷却液循環流路の途中（流路Ｌ７）には、ファン９からの送風により当該冷却液循環流路内を流通する冷却液を大気との間で熱交換させ放熱可能なラジエータ８が形成されている。即ち、ラジエータ８は、流路が細く且つ格子状等に形成されて冷却液を流通させる一方、モータＭにより駆動されるファン９から送られた風がラジエータ８に当たり、当該ラジエータ８内の冷却液が効率よく冷却されるのである。
【００２４】
また、冷却液循環流路の途中（流路Ｌ７であってラジエータ８より上流側）には、冷却液の温度を検知する温度センサ１０が配設されており、当該温度センサ１０にて検知された温度に基づきファン９のモータＭが制御されるよう構成されている。これにより、冷却循環流路を循環する冷却液の温度を最適値とすることができ、オゾン発生手段２を効率的に冷却させることができる。
【００２５】
ここで、本実施形態に係るオゾン養液生成装置を養液栽培に適用した場合について説明する。例えば、図４に示すように、培養液タンクＴ１、殺菌タンクＴ２及び戻り液タンクＴ３を用意し、培養液タンクＴ１と栽培槽Ｙとをポンプを介して連結させるとともに、戻り液タンクＴ３と栽培槽Ｙとを連結させたものとすることができる。この場合、培養タンクＴ１と殺菌タンクＴ２、及び戻り液タンクＴ３と殺菌タンクＴ２とをポンプを介して連結させ、当該殺菌タンクＴ２と本オゾン養液生成装置が連結されている。尚、同図中符号Ｒは、ロックウールを示している。
【００２６】
また、図５に示すように、培養液タンクＴ１及び戻り液タンクＴ３を用意し、培養液タンクＴ１と栽培槽Ｙとをポンプを介して連結させるとともに、戻り液タンクＴ３と栽培槽Ｙとを連結させたものとすることができる。この場合、培養タンクＴ１と本オゾン養液生成装置、及び戻り液タンクＴ３と本オゾン養液生成装置とをそれぞれ連結されている。尚、同図中符号Ｒは、ロックウールを示している。
【００２７】
また、図６に示すように、培養液タンクＴ４を用意し、培養液タンクＴ４と栽培槽Ｙとを連結させるとともに、当該溶媒タンクＴ４に直接本オゾン養液生成装置を連結させたものとすることができる。更に、図７に示すように、培養液タンクＴ４を用意し、培養液タンクＴ４と栽培槽Ｙとを連結させるとともに、養液の戻り側の経路の途中に本オゾン養液生成装置を連結して介在させたものとすることができる。尚、図６、７中符号Ｓは、スチロール板を示している。
【００２８】
次に、本発明の技術的優位性を示すための実験結果について説明する。
（実験１）
図８に示すように、２５０リットルの養液を収容可能なタンクＡａ内に、養液に見立てた試供液を収容し、オゾン養液生成装置（或いは従来のオゾン生成装置）と当該タンクＡａとを連結する経路Ａｂ及びＡｃを形成するとともに、ポンプＰで循環可能な経路Ａｄを形成した実験装置を用意した。
【００２９】
タンクＡａは、直径７０（ｃｍ）、高さ８６．５（ｃｍ）の円筒形タンクから成るものであり、試供液は、トマト溶液栽培現地の排養液を想定し、水に市販の粉末緑茶（植物に無害な有機物、肥料などによる微量な汚れを想定）を０．００５（ｇ／Ｌ）溶解して使用した。尚、殺菌対象の菌（供試菌）として、トマト根腐萎凋病菌１０５（個／Ｌ）の分生子菌懸濁液を水１（Ｌ）あたり１（ｍＬ）入れた（以下、供試養液という）。
【００３０】
（実施例１）
本実施形態に係るオゾン養液生成装置にて経路Ａｃで導入した供試養液を直接オゾン化させるとともに、その養液を経路ＡｂにてタンクＡａに戻した。このとき、ポンプＰの駆動により、タンクＡｄ中央の養液は、経路Ａｄにて循環される。そして、タンクＡｄの略中央における液面近傍（養液内）の採取部位αにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。尚、オゾン養液の温度は、２６℃に設定した。
【００３１】
（比較例１）
オゾン養液生成装置の代わりに単にオゾン（Ｏ３）を発生し得るオゾン発生装置を接続し、当該オゾン発生装置にて得られたオゾンを経路Ａｂを介して供試養液が入るタンクＡａに供給した。供給したオゾンは、経路Ａｂの先端から気泡として放出（バブリング）されることとなる。この場合、経路Ａｃによる養液の戻りはないが、ポンプＰの駆動による経路Ａｄの循環作用は維持される。そして、タンクＡｄの略中央における液面近傍（養液内）の採取部位αにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。尚、オゾン養液の温度は、２１℃に設定した。
【００３２】
（比較例２）
比較例１と同様、オゾン養液生成装置の代わりに単にオゾン（Ｏ３）を発生し得るオゾン発生装置を接続し、当該オゾン発生装置にて得られたオゾンを経路Ａｂを介して供試養液が入るタンクＡａに供給した。供給したオゾンは、経路Ａｂの先端から気泡として放出（バブリング）されることとなる。この場合、経路Ａｃによる養液の戻りはないが、ポンプＰの駆動による経路Ａｄの循環作用は維持される。そして、タンクＡｄの略中央における液面近傍（養液内）の採取部位αにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。尚、オゾン養液の温度は、２３℃に設定した。
【００３３】
実施例１、比較例１、２において、５分毎に採取部位αにおける養液を採取し、その殺菌率（％）を測定した。その結果について図９に示す。この実験で分かるように、実施例１のものは、極めて短時間で養液中の殺菌率が１００（％）に達するのに対し、比較例１、２のものは、殺菌率１００（％）に到達するのに比較的長時間が必要である。
【００３４】
（実験２）
図１０に示すように、１８００リットルの養液を収容可能なタンクＢａ内に、養液に見立てた供試養液を収容し、オゾン養液生成装置（或いは従来のオゾン生成装置）と当該タンクＢａとを連結する経路Ｂｂ及びＢｃを形成するとともに、ポンプＰで循環可能な経路ＢＡｄを形成した実験装置を用意した。
【００３５】
タンクＢａは、縦、横及び高さが２００（ｃｍ）、１００（ｃｍ）及び１００（ｃｍ）の立方体タンクから成るものであり、試供液は、実験１と同様、トマト養液栽培現地の排養液を想定し、水に市販の粉末緑茶（植物に無害な有機物、肥料及び微量な汚れを想定）を０．００５（ｇ／Ｌ）溶解して使用した。尚、殺菌対象の菌（試供菌）として、トマト根腐萎凋病菌１０５（個／Ｌ）の分生子菌懸濁液を水１（Ｌ）あたり１（ｍＬ）入れた（以下、供試養液という）。
【００３６】
（実施例２）
本実施形態に係るオゾン養液生成装置にて経路Ａｃで導入した供試養液を直接オゾン化させるとともに、その養液を経路ＢｂにてタンクＢａに戻した。このとき、ポンプＰの駆動により、タンクＢａ中央の養液は、経路Ｂｄにて循環される。そして、タンクＢａの略中央における液面近傍（養液内）の採取部位βにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。
【００３７】
（実施例３）
本実施形態に係るオゾン養液生成装置にて経路Ａｃで導入した供試養液を直接オゾン化させるとともに、その養液を経路ＢｂにてタンクＢａに戻した。このとき、ポンプＰの駆動により、タンクＢａ中央の養液は、経路Ｂｄにて循環される。そして、タンクＢａの端における液面近傍（養液内）の採取部位γにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。
【００３８】
（比較例３）
オゾン養液生成装置の代わりに単にオゾン（Ｏ３）を発生し得るオゾン発生装置を接続し、当該オゾン発生装置にて得られたオゾンを経路Ｂｂを介して供試養液が入るタンクＢａに供給した。供給したオゾンは、経路Ｂｂの先端から気泡として放出（バブリング）されることとなる。この場合、経路Ｂｃによる養液の戻りはないが、ポンプＰの駆動による経路Ｂｄの循環作用は維持される。そして、タンクＢｄの略中央における液面近傍（養液内）の採取部位βにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。
【００３９】
（比較例４）
オゾン養液生成装置の代わりに単にオゾン（Ｏ３）を発生し得るオゾン発生装置を接続し、当該オゾン発生装置にて得られたオゾンを経路Ｂｂを介して供試養液が入るタンクＢａに供給した。供給したオゾンは、経路Ｂｂの先端から気泡として放出（バブリング）されることとなる。この場合、経路Ｂｃによる養液の戻りはないが、ポンプＰの駆動による経路Ｂｄの循環作用は維持される。そして、タンクＢｄの端における液面近傍（養液内）の採取部位γにて養液を経時的に採取し、その殺菌率について測定した。
【００４０】
実施例２、３、比較例３、４において、５分毎に採取部位β或いはγにおける養液を採取し、その殺菌率（％）を測定した。その結果について図１１に示す。この実験で分かるように、実施例２、３のものは、極めて短時間で養液中の殺菌率が１００（％）に達するのに対し、比較例３、４のものは、殺菌率１００（％）に到達しない。また、実施例２、３を比較しても分かるように、タンクＢａの略中央でも端でも、殺菌率が１００（％）に達する時間は略同一であり、タンクＢａ全体に亘って均一な殺菌を行うことができる。
【００４１】
（実験３）
図８に示す２５０リットル収容のタンクＡａにおいて、採取部位αの上方略５（ｃｍ）程度に採取部位α’を設定し、実施例１と同様、本実施形態に係るオゾン養液生成装置にて経路Ａｃで導入した供試養液を直接オゾン化させるとともに、その養液を経路ＡｂにてタンクＡａに戻した。このとき、ポンプＰの駆動により、タンクＡｄ中央の養液は、経路Ａｄにて循環される。そして、採取部位α、α’におけるオゾン濃度（ｐｐｍ）について経時的に測定した。
【００４２】
当該実験３の実験結果について図１２に示す。尚、同様の実験を図１０で示すタンクＢａにて行い、採取部位β、γ、β’（採取部位βの上方略５（ｃｍ）程度に設定した採取部位）のオゾン濃度（ｐｐｍ）について経時的に測定した。当該実験について図１３に示す。これら実験結果からも明らかなように、本実施例によれば、外気に飛散するオゾンが極めて少なく、養液をオゾン化する上での作業環境を著しく改善することができる。
【００４３】
上記実施形態によれば、オゾン溶解タンク４内の養液に対してオゾン供給路Ｌ２から供給されたオゾンを溶解させてオゾン養液を得るので、従来の如く一旦オゾン水（オゾンを水に溶解させたもの）を作製し、そのオゾン水を養液に溶解させるものやバブリングによりオゾンを溶解させるもの等に比べ、所望濃度のオゾン養液を容易に得ることができるとともに、オゾンが周囲に飛散してしまうのを回避することができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、戻り流路Ｌ３及びオゾン供給路Ｌ２により未溶解のオゾンをオゾン溶解タンク４とオゾン発生手段２との間で循環可能としたので、オゾンの周囲への飛散をより確実に回避することができるとともに、未溶解のオゾンを再利用でき、装置のランニングコストを低減させることができる。
【００４５】
更に、本実施形態によれば、酸素供給源と接続される酸素吸入口Ｌ１ａから延びて戻り流路Ｌ３の途中と連結され、当該戻り流路Ｌ３を介してオゾン発生手段２の酸素流通路に酸素を供給可能な酸素供給路Ｌ１を具備したので、酸素と共に未溶解のオゾンがオゾン発生手段２に供給されて効率よくオゾンを発生させることができる。
【００４６】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば３重管方式の石英管に代えて２重管方式のオゾン発生手段を具備したもの、或いはその他の形態のオゾン発生手段を具備したものに適用してもよい。また、冷却液循環流路の構成要素は、汎用的な何れのものであってもよく、或いは当該冷却循環流路を具備しないものとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
養液栽培で使用されべく肥料が溶解された養液中にオゾンを溶解してオゾン養液を得るためのオゾン養液生成装置であって、内部に酸素を流通させる酸素流通路が形成されるとともに当該酸素流通路を挟んで対向した部位に電圧を印加して放電させることによりオゾンを発生させるオゾン発生手段と、養液を所定量収容し得るオゾン溶解タンクと、オゾン発生手段から延びてオゾン溶解タンクに連結され、当該オゾン発生手段により発生したオゾンを当該オゾン溶解タンクに供給し得るオゾン供給路とを備え、オゾン溶解タンク内の養液に対してオゾン供給路から供給されたオゾンを溶解させてオゾン養液を得るオゾン養液生成装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態に係るオゾン養液生成装置の構成を示す概略図
【図２】同オゾン養液生成装置におけるオゾン発生手段を示す縦断面図
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図
【図４】本発明の実施形態であって、バッチ処理殺菌方式のロックウール耕（循環式）のものに適用した場合を示す模式図
【図５】本発明の実施形態であって、ワンパス処理殺菌方式のロックウール耕（循環式）のものに適用した場合を示す模式図
【図６】本発明の実施形態であって、バッチ処理殺菌方式の湛液型水耕（循環式）のものに適用した場合を示す模式図
【図７】本発明の実施形態であって、ワンパス処理殺菌方式の湛液型水耕（循環式）のものに適用した場合を示す模式図
【図８】本発明の技術的優位性を示すための実験で用いられた装置の模式図
【図９】本発明の技術的優位性を示すための実験結果としてのグラフ
【図１０】本発明の技術的優位性を示すための実験で用いられた装置の模式図
【図１１】本発明の技術的優位性を示すための実験結果としてのグラフ
【図１２】本発明の技術的優位性を示すための実験結果としてのグラフ
【図１３】本発明の技術的優位性を示すための実験結果としてのグラフ
【符号の説明】
【００４９】
１ 筐体
２ オゾン発生手段
３ 電圧印加手段
４ オゾン溶解タンク
５ 冷却液収容タンク
６ 液位センサ
７ エジェクタ
８ ラジエータ
９ ファン
１０ 温度センサ
１１ 圧力センサ
Ｏ 酸素流通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
養液栽培で使用されるべく肥料が溶解された養液中にオゾンを溶解してオゾン養液を得るためのオゾン養液生成装置であって、
内部に酸素を流通させる酸素流通路が形成されるとともに当該酸素流通路を挟んで対向した部位に電圧を印加して放電させることによりオゾンを発生させるオゾン発生手段と、
前記養液を所定量収容し得るオゾン溶解タンクと、
前記オゾン発生手段から延びて前記オゾン溶解タンクに連結され、当該オゾン発生手段により発生したオゾンを当該オゾン溶解タンクに供給し得るオゾン供給路と、
を備え、前記オゾン溶解タンク内の養液に対して前記オゾン供給路から供給されたオゾンを溶解させてオゾン養液を得ることを特徴とするオゾン養液生成装置。
【請求項２】
前記オゾン溶解タンクの上部から延びて前記オゾン発生手段に連結され、当該オゾン溶解タンク内の未溶解のオゾンを当該オゾン発生手段に送り込み可能な戻り流路を具備し、前記戻り流路及びオゾン供給路により未溶解のオゾンを前記オゾン溶解タンクとオゾン発生手段との間で循環可能としたことを特徴とする請求項１記載のオゾン養液生成装置。
【請求項３】
酸素供給源と接続される酸素吸入口から延びて前記戻り流路の途中と連結され、当該戻り流路を介して前記オゾン発生手段の酸素流通路に酸素を供給可能な酸素供給路を具備したことを特徴とする請求項２記載のオゾン養液生成装置。
【請求項１】
養液栽培で使用されるべく肥料が溶解された養液中にオゾンを溶解してオゾン養液を得るためのオゾン養液生成装置であって、
内部に酸素を流通させる酸素流通路が形成されるとともに当該酸素流通路を挟んで対向した部位に電圧を印加して放電させることによりオゾンを発生させるオゾン発生手段と、
前記養液を所定量収容し得るオゾン溶解タンクと、
前記オゾン発生手段から延びて前記オゾン溶解タンクに連結され、当該オゾン発生手段により発生したオゾンを当該オゾン溶解タンクに供給し得るオゾン供給路と、
を備え、前記オゾン溶解タンク内の養液に対して前記オゾン供給路から供給されたオゾンを溶解させてオゾン養液を得ることを特徴とするオゾン養液生成装置。
【請求項２】
前記オゾン溶解タンクの上部から延びて前記オゾン発生手段に連結され、当該オゾン溶解タンク内の未溶解のオゾンを当該オゾン発生手段に送り込み可能な戻り流路を具備し、前記戻り流路及びオゾン供給路により未溶解のオゾンを前記オゾン溶解タンクとオゾン発生手段との間で循環可能としたことを特徴とする請求項１記載のオゾン養液生成装置。
【請求項３】
酸素供給源と接続される酸素吸入口から延びて前記戻り流路の途中と連結され、当該戻り流路を介して前記オゾン発生手段の酸素流通路に酸素を供給可能な酸素供給路を具備したことを特徴とする請求項２記載のオゾン養液生成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２０１４５６（Ｐ２００９−２０１４５６Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４９１３８（Ｐ２００８−４９１３８）
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（５９４１５６８８０）三重県 (58)
【出願人】（５９２２４５９０４）株式会社ハマネツ (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（５９４１５６８８０）三重県 (58)
【出願人】（５９２２４５９０４）株式会社ハマネツ (11)
【Ｆターム（参考）】
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