CN112125280A

CN112125280A - 臭氧生成装置和臭氧生成方法

Info

Publication number: CN112125280A
Application number: CN202010170215.3A
Authority: CN
Inventors: 金児裕美; 吉田悠太; 佐藤博明
Original assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Orc Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2020-12-25
Anticipated expiration: 2040-03-12
Also published as: JP7370037B2; JP2021001099A; JP2023171537A

Abstract

本发明涉及臭氧生成装置和臭氧生成方法。本发明要解决的技术问题在于提供即使在各种使用环境下也能够防止紫外线照射效率、臭氧生成效率降低的臭氧生成装置。本发明的臭氧生成装置是使用准分子灯(4)的臭氧生成装置(1)，点亮准分子灯(4)，在照度降低之前，熄灭准分子灯(4)，从而能够成为防止紫外线照射效率、臭氧生成效率降低的臭氧生成装置。

Description

臭氧生成装置和臭氧生成方法

技术领域

本发明涉及使用准分子灯的臭氧生成装置，尤其涉及臭氧浓度的调整。

背景技术

作为生成氧化力强的臭氧的方法，可以通过对大气等含氧的原料气体照射紫外线来生成臭氧。作为调整这样生成的臭氧的浓度的方法，有调整臭氧生成装置生成臭氧的时间的方法、使施加于臭氧生成装置的电压变化来调整每单位时间的臭氧生成量的方法、以及相对于臭氧生成装置生成的每单位时间的臭氧生成量来调整含氧的原料气体的供给量的方法(参照专利文献1)。

作为照射使臭氧生成的紫外线的光源，例如使用准分子灯。从准分子灯放射的波长200nm以下的紫外线的臭氧生成效率好，可生成高浓度地含有臭氧的气体。但是，在以高温、低流量流通原料气体的区域配置有准分子灯的使用环境中，若准分子灯的表面温度成为70℃以上，则紫外线照度降低(参照专利文献2)。进一步，若由于成为过热状态的准分子灯而使含有臭氧的气体成为40℃以上，则臭氧开始分解(参照专利文献3)。

由此可见，根据使用环境而受到准分子灯的过热、臭氧分解的影响，因此根据使用环境而分别使用臭氧生成量不同的多个准分子灯来调整臭氧生成量(参照专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-157412号公报

专利文献2：日本特开2006-096600号公报

专利文献3：日本特公昭37-17949号公报

专利文献4：日本特开2019-043786号公报

发明内容

发明要解决的问题

臭氧浓度不仅受到与从准分子灯放射的紫外线照度相应的臭氧生成的影响，而且根据原料气体的温度、流量等使用环境，还受到紫外线照度降低、臭氧分解的影响。因此，难以抑制紫外线照射效率、臭氧生成效率降低并调整臭氧浓度。

因此，需要即使在各种使用环境下也能够防止紫外线照射效率、臭氧生成效率降低的臭氧生成装置。

用于解决问题的方案

本发明是使用准分子灯的臭氧生成装置，点亮准分子灯，在照度降低之前，熄灭准分子灯，从而能够成为防止紫外线照射效率、臭氧生成效率降低的臭氧生成装置。

例如，一种来自准分子灯的紫外线所照射的含氧的流体的流量为1m³/分钟以下的臭氧生成装置，点亮准分子灯，在表面温度成为最大之前，熄灭准分子灯，从而尤其在高温、低流量下的使用环境中，能够成为防止准分子灯成为过热状态而紫外线照射效率、臭氧生成效率降低的臭氧生成装置。

例如，准分子灯处于常亮时的臭氧生成量为3mg/小时以上，点亮准分子灯，在臭氧分解变为活性之前，熄灭准分子灯，从而尤其在配置有臭氧生成量大且发热大的准分子灯的使用环境中，能够成为防止准分子灯成为过热状态而臭氧生成效率降低的臭氧生成装置。

进而，在准分子灯的点亮时间比从开始点亮起到准分子灯放射的紫外线照度从开始点亮起到成为最大为止的时间长时，臭氧生成效率降低的影响明显，因此能够成为防止紫外线照射效率、臭氧生成效率降低的效果较大的臭氧生成装置。

或者，一种通过反复进行准分子灯的点亮和熄灭来调整所生成的臭氧浓度的臭氧生成装置，通过使点亮的时间恒定为1s(秒)以下并改变熄灭的时间来调整臭氧浓度，即使生成低浓度的臭氧时，也能够成为臭氧浓度稳定的可靠性高的臭氧生成装置。

根据本发明，一种臭氧生成方法使来自准分子灯的紫外线所照射的含氧的流体的流量为1m³/分钟以下，反复进行准分子灯的点亮和熄灭，从而调整臭氧浓度，所述准分子灯处于常亮时的臭氧生成量为3mg/小时以上，在准分子灯所导致的臭氧生成的效率降低开始之前，熄灭准分子灯，从而能够成为防止紫外线照射效率、臭氧生成效率降低的臭氧生成方法。

另外，一种臭氧生成方法在配置有臭氧生成单元的臭氧生成部以1m³/分钟以下的流量流通含氧的流体，反复进行利用臭氧生成单元的臭氧生成的开始和停止，从而调整臭氧浓度，在臭氧生成部的温度上升而臭氧分解变为活性之前，停止利用臭氧生成单元的臭氧生成，改变该停止的时间，从而调整臭氧浓度，由此能够成为防止臭氧生成效率降低的臭氧生成方法。

发明的效果

根据本发明，可以提供防止紫外线照射效率、臭氧生成效率降低的臭氧生成装置。

附图说明

图1为根据本发明的臭氧生成装置的示意性结构图。

具体实施方式

图1为根据本发明的臭氧生成装置的示意性结构图。臭氧生成装置1具备管状流路2、轴流风扇3和准分子灯4。

具有臭氧生成部的管状流路2形成原料气体(被照射体)流通的流路。原料气体是含氧的气体，在此空气流入管状流路2内。

轴流风扇3相对于管状流路2的流入口2A同轴地配置，是供给沿着管状流路2(臭氧生成部)的方向移动的流体的流体供给部。若开始运转轴流风扇3，则周围的空气流入管状流路2，在沿着管状流路2的方向上原料气体从流入口2A朝向排出口2B流通。

作为臭氧生成单元的准分子灯4具有封入有放电气体的管状的放电容器，以放电容器的轴(灯轴)与管状流路2的轴垂直的方向被未图示的支承构件支承。利用未图示的电源部的控制而点亮，放射紫外线(例如172nm)。如果对从流入口2A侧流入的含氧的原料气体照射紫外线，则产生臭氧，生成的臭氧向排出口2B侧排出，用于除臭、杀菌处理等。

一般而言，准分子灯的表面温度在约70℃以上时，紫外线照度降低的影响明显。因此，在以高温、低流量流通原料气体的区域配置有臭氧生成量大且发热大的准分子灯的使用环境中，在准分子灯开始点亮后紫外线照度变为最大(100％)之后，若准分子灯的冷却不充分而变为过热状态，则紫外线照度降低。例如，若利用相应于使用环境的发热和冷却的平衡使表面温度上升到80℃并恒定，则波长172nm的紫外线照度降低到90％并恒定。

因此，在从开始点亮起到成为过热状态而照度开始降低为止的时间之前，通过熄灭准分子灯来调整臭氧浓度，防止紫外线照射效率、臭氧生成效率的降低即可。进一步优选为，即使未成为过热状态，在从开始点亮起到准分子灯的表面温度成为最大为止的时间之前，熄灭准分子灯即可。

例如，对于在准分子灯开始点亮后紫外线照度达到最大(100％)2分钟后与开始点亮时相比降低至90％的紫外线照度并稳定点亮的准分子灯而言，与反复进行5分钟的点亮和5分钟的熄灭相比，设为反复进行1分钟的点亮和1分钟的熄灭的闪烁循环即可。另外，也可以以这种闪烁循环使多个灯交替地闪烁。

即使是来自准分子灯的紫外线所照射的含氧的流体的流量为1m³/分钟以下的低流量下的使用环境，在从开始点亮起到准分子灯的表面温度成为最大为止的时间之前，熄灭准分子灯来调整臭氧浓度，从而可以防止紫外线照射效率、臭氧生成效率的降低。

通常，由紫外线照射产生的臭氧若温度、相对湿度、流速变高，则促进分解，半衰期变短。温度引起的臭氧分解在达到约40℃时开始，在达到约60℃时变得活跃。

尤其是，处于常亮时的臭氧生成量为3mg/小时以上的能够生成高浓度臭氧的准分子灯的紫外线照度高，伴随此的发热也大。在这种使用环境中，进行点亮，在成为过热状态而臭氧分解变为活性之前，熄灭准分子灯来调整臭氧浓度，从而可以防止臭氧生成效率的降低。

若以高频开始点亮准分子灯，则放射的紫外线的照度瞬间成为最大。另外，高频点亮严格地说是以高频闪烁。在这种短周期的闪烁中，对紫外线照射效率、臭氧生成效率降低的影响小。因此，准分子灯的点亮时间(从开始点亮起到熄灭为止的时间)比从开始点亮起到准分子灯放射的紫外线照度成为最大的时间长即可。即，在从准分子灯开始点亮到紫外线照度成为最大的一定时间之后，熄灭准分子灯，从而调整臭氧浓度。

如上所述，通过准分子灯的点亮时间可以调整臭氧浓度。但是，对于使用能够生成高浓度臭氧的准分子灯的臭氧生成装置而言，为了将臭氧浓度调整为环境基准值0.1ppm以下而在1s(秒)以下的范围内调节准分子灯的点亮时间会使准分子灯的闪烁、臭氧生成量的调整变得不稳定。

为此，对于通过反复进行准分子灯的点亮和熄灭来调整所生成的臭氧浓度的臭氧生成装置而言，通过将点亮的时间(保持点亮的时间)恒定为1秒以下并改变熄灭的时间(保持熄灭的时间)来调整臭氧浓度，即使在生成低浓度的臭氧时，也能够成为臭氧浓度稳定的可靠性高的臭氧生成装置。

在通过反复进行准分子灯的点亮和熄灭来调整臭氧浓度的臭氧生成方法中，在以1m³/分钟以下的低流量流通含氧的流体的区域配置处于常亮时的臭氧生成量为3mg/小时以上的准分子灯时，在准分子灯所导致的臭氧生成的效率降低开始之前，通过熄灭准分子灯来调整臭氧浓度，可以成为防止准分子灯的冷却变得不充分而成为过热状态导致紫外线照射效率、臭氧生成效率降低的臭氧生成方法。

另外，一种通过反复进行利用臭氧生成单元的臭氧生成的开始和停止来调整臭氧浓度的臭氧生成方法，该臭氧生成方法在使含氧的流体以1m³/分钟以下的流量在配置有臭氧生成单元的臭氧生成部流通的状态下，在臭氧生成部的温度上升而臭氧分解变为活性之前，停止利用臭氧生成单元的臭氧生成，改变其停止的时间来调整臭氧浓度，从而能够成为防止臭氧生成效率降低的臭氧生成方法。

轴流风扇可以设为相对于管状流路2的流出口2B同轴地配置，排出沿着管状流路(臭氧生成部)的方向移动的流体的流体排出部。管状流路2中可以配置多个准分子灯。另外，可以以放电容器的轴(灯轴)与管状流路2的轴平行的方向进行支撑。

这样，即使在以较低的流量使用能够生成高浓度臭氧的放射波长200nm以下的紫外线的准分子灯(紫外线照射单元)时，通过使点亮时间比紫外线照度、臭氧分解的影响变显著的时间更短，也可以抑制紫外线照射效率、臭氧生成效率的降低。另外，通过使点亮时间恒定，可以提供臭氧浓度的调整稳定、可靠性高的臭氧生成装置。

附图标记说明

1 臭氧生成装置

2 管状流路(臭氧生成部)

3 轴流风扇(流体供给部)

4 准分子灯(臭氧生成单元)

Claims

1.一种臭氧生成装置，其特征在于，其为使用准分子灯的臭氧生成装置，点亮所述准分子灯，在照度降低之前，熄灭所述准分子灯。

2.根据权利要求1所述的臭氧生成装置，其特征在于，其为来自所述准分子灯的紫外线所照射的含氧的流体的流量为1m³/分钟以下的臭氧生成装置，

点亮所述准分子灯，在表面温度成为最大之前，熄灭所述准分子灯。

3.根据权利要求1所述的臭氧生成装置，其特征在于，所述准分子灯处于常亮时的臭氧生成量为3mg/小时以上，

点亮所述准分子灯，在臭氧分解变为活性之前，熄灭所述准分子灯。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的臭氧生成装置，其特征在于，所述准分子灯的点亮时间比从开始点亮起到所述准分子灯放射的紫外线的照度成为最大为止的时间长。

5.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的臭氧生成装置，其特征在于，其为通过反复进行所述准分子灯的点亮和熄灭来调整所生成的臭氧浓度的臭氧生成装置，

通过使所述点亮的时间恒定为1秒以下并改变所述熄灭的时间来调整臭氧浓度。

6.一种臭氧生成方法，其特征在于，所述臭氧生成方法使来自准分子灯的紫外线所照射的含氧的流体的流量为1m³/分钟以下，反复进行所述准分子灯的点亮和熄灭，从而调整臭氧浓度，所述准分子灯处于常亮时的臭氧生成量为3mg/小时以上，

在所述准分子灯所导致的臭氧生成的效率降低开始之前，熄灭所述准分子灯。

7.一种臭氧生成方法，其特征在于，所述臭氧生成方法在配置有臭氧生成单元的臭氧生成部以1m³/分钟以下的流量流通含氧的流体，反复进行利用所述臭氧生成单元的臭氧生成的开始和停止，从而调整臭氧浓度，

在所述臭氧生成部的温度上升而臭氧分解变为活性之前，停止利用所述臭氧生成单元的臭氧生成，改变所述停止的时间，从而调整臭氧浓度。