JP2003180082A - オゾン発生装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のオゾン発生装置は、放電反応装置の製
造上のばらつきにより、等価的な容量Ｃの値が変化す
る。その場合、並列リアクトルのインダクタンス値Ｌを
調整して力率１００％とする必要があるが、その調整作
業は容易なものではない。また、運転中においても等価
的な容量Ｃが変化するので、従来は電源、トランス、リ
アクトルに余分な余裕を設けていた。 【解決手段】 電圧検出手段および電流検出手段と周波
数制御装置を設け、前記電圧、電流検出手段の出力信
号、前記周波数制御装置が取り込み、その信号の位相差
に応じた信号で周波数可変電源装置を制御する。
造上のばらつきにより、等価的な容量Ｃの値が変化す
る。その場合、並列リアクトルのインダクタンス値Ｌを
調整して力率１００％とする必要があるが、その調整作
業は容易なものではない。また、運転中においても等価
的な容量Ｃが変化するので、従来は電源、トランス、リ
アクトルに余分な余裕を設けていた。 【解決手段】 電圧検出手段および電流検出手段と周波
数制御装置を設け、前記電圧、電流検出手段の出力信
号、前記周波数制御装置が取り込み、その信号の位相差
に応じた信号で周波数可変電源装置を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、広範囲な分野に
用いられているオゾン発生装置に関するものであり、特
にその電源装置の効率化に係るものである。
用いられているオゾン発生装置に関するものであり、特
にその電源装置の効率化に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】図９は、従来のオゾン発生装置１００の
概略を示すもので、特に電源回路を比較的詳しく示す図
である。オゾン発生装置１００の放電反応装置１は、電
極間に酸素を含むガスを通し、この電極間に電源２の高
周波高電圧を印加して無声放電させることによりオゾン
を発生させる。この放電反応装置１は、容量Ｃと抵抗Ｒ
とを並列に接続した等価回路として表せる。放電反応装
置１に高周波高電圧を印加する電源は、商用電源から高
周波を発生する周波数可変電源装置（インバータ）２
と、その出力電圧を昇圧する変圧器３と、放電反応装置
１と並列に接続されたリアクトル５とからなる。放電反
応装置１は、容量性の負荷であるので、リアクトル５を
並列に挿入することにより、並列共振が起こり、力率が
改善され周波数可変電源装置２の出力電流Ｉ２を低減す
ることができる。放電反応装置１の容量Ｃと周波数可変
電源装置２の出力周波数をｆとするとき、Ｌ＝１／（２
πｆ）２ Ｃで表される。ここでリアクトル５のインダ
クタンスＬが前記した式で示される大きさのとき、電流
Ｉ２は最小となる。即ち、リアクトル５のインダクタン
スＬと放電反応装置１の容量Ｃとが完全な並列共振状態
であるときに力率は１００％となり２次側電流Ｉ２は抵
抗成分のみとなり最小となる。しかしながら、放電反応
装置１の製造のばらつきにより、等価的な抵抗Ｒの値が
変化する。この場合には、リアクトル５のインダクタン
ス値Ｌを調整して力率を１００％とする必要があるが、
リアクトル５のインダクタンス値Ｌの調整を製造のばら
つきに応じてそれぞれ行うことは容易なものではない。
また、放電反応装置を通るガスの状態によっても、オゾ
ン発生中に放電反応装置１００の等価的な抵抗Ｒは変化
する。抵抗Ｒが変化すると共振状態が崩れ、周波数可変
電源装置２の出力電流Ｉ２は力率が悪化することによ
り、最初にリアクトル５のＬを調整したときよりも増加
するので、これに対応するには周波数可変電源装置２の
容量（ＶＡ）、リアクトル５の容量（ＶＡ）をあらかじ
め余裕をとって大きく設計しておかなければならない。
概略を示すもので、特に電源回路を比較的詳しく示す図
である。オゾン発生装置１００の放電反応装置１は、電
極間に酸素を含むガスを通し、この電極間に電源２の高
周波高電圧を印加して無声放電させることによりオゾン
を発生させる。この放電反応装置１は、容量Ｃと抵抗Ｒ
とを並列に接続した等価回路として表せる。放電反応装
置１に高周波高電圧を印加する電源は、商用電源から高
周波を発生する周波数可変電源装置（インバータ）２
と、その出力電圧を昇圧する変圧器３と、放電反応装置
１と並列に接続されたリアクトル５とからなる。放電反
応装置１は、容量性の負荷であるので、リアクトル５を
並列に挿入することにより、並列共振が起こり、力率が
改善され周波数可変電源装置２の出力電流Ｉ２を低減す
ることができる。放電反応装置１の容量Ｃと周波数可変
電源装置２の出力周波数をｆとするとき、Ｌ＝１／（２
πｆ）２ Ｃで表される。ここでリアクトル５のインダ
クタンスＬが前記した式で示される大きさのとき、電流
Ｉ２は最小となる。即ち、リアクトル５のインダクタン
スＬと放電反応装置１の容量Ｃとが完全な並列共振状態
であるときに力率は１００％となり２次側電流Ｉ２は抵
抗成分のみとなり最小となる。しかしながら、放電反応
装置１の製造のばらつきにより、等価的な抵抗Ｒの値が
変化する。この場合には、リアクトル５のインダクタン
ス値Ｌを調整して力率を１００％とする必要があるが、
リアクトル５のインダクタンス値Ｌの調整を製造のばら
つきに応じてそれぞれ行うことは容易なものではない。
また、放電反応装置を通るガスの状態によっても、オゾ
ン発生中に放電反応装置１００の等価的な抵抗Ｒは変化
する。抵抗Ｒが変化すると共振状態が崩れ、周波数可変
電源装置２の出力電流Ｉ２は力率が悪化することによ
り、最初にリアクトル５のＬを調整したときよりも増加
するので、これに対応するには周波数可変電源装置２の
容量（ＶＡ）、リアクトル５の容量（ＶＡ）をあらかじ
め余裕をとって大きく設計しておかなければならない。
【０００３】このような問題点を解決しようと、例えば
特開平７−１７７７４９号公報には、図１０に示すよう
に、放電反応装置電極に流れる電流検出手段６と、リア
クトルに流れる電流の検出手段７とを設け、これらの検
出手段の信号に基づき周波数可変装置の周波数を調整す
る制御手段９とを備えたものが開示されている。しかし
ながらこの公報に示されたものは、電極に流れる電流Ｉ
Ｃとリアクトルに流れる電流ＩＬとを比較して、その位
相差、振幅差に応じて周波数可変装置の出力周波数を変
化させ、常に負荷側を共振状態に保ち、力率１００％の
負荷電流を放電反応装置に供給するように記載されてい
るが、周波数可変電源装置の出力側に設けられた直列リ
アクトルの有するインダクタンスの影響により所望の位
相角の設定は容易なものではなく、ましてや常に力率１
００％の調整を行うことは製造上のばらつきを補うため
の調整作業に熟練技術者による多大な調整時間を必要と
し、コストの増大化を伴うという問題点があった。
特開平７−１７７７４９号公報には、図１０に示すよう
に、放電反応装置電極に流れる電流検出手段６と、リア
クトルに流れる電流の検出手段７とを設け、これらの検
出手段の信号に基づき周波数可変装置の周波数を調整す
る制御手段９とを備えたものが開示されている。しかし
ながらこの公報に示されたものは、電極に流れる電流Ｉ
Ｃとリアクトルに流れる電流ＩＬとを比較して、その位
相差、振幅差に応じて周波数可変装置の出力周波数を変
化させ、常に負荷側を共振状態に保ち、力率１００％の
負荷電流を放電反応装置に供給するように記載されてい
るが、周波数可変電源装置の出力側に設けられた直列リ
アクトルの有するインダクタンスの影響により所望の位
相角の設定は容易なものではなく、ましてや常に力率１
００％の調整を行うことは製造上のばらつきを補うため
の調整作業に熟練技術者による多大な調整時間を必要と
し、コストの増大化を伴うという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のオゾ
ン発生装置では、放電反応装置の製造上のばらつきによ
る、またオゾン発生中の等価的な抵抗Ｒの変化を補うた
め電源やリアクトルの容量に余分な余裕を持つものでな
ければならないという問題点があり、さらにこの問題を
解決しようとしても、熟練技術者による多大な調整時間
を必要とするという問題点があった。
ン発生装置では、放電反応装置の製造上のばらつきによ
る、またオゾン発生中の等価的な抵抗Ｒの変化を補うた
め電源やリアクトルの容量に余分な余裕を持つものでな
ければならないという問題点があり、さらにこの問題を
解決しようとしても、熟練技術者による多大な調整時間
を必要とするという問題点があった。
【０００５】この発明はこのような課題を解決しようと
するためになされたものであり、製造のばらつきを有し
ても、またオゾン発生装置の運転状態の如何に係わら
ず、余分な余裕のない適切に設計された装置で高効率運
転を行うことのできるオゾン発生装置を提供することに
ある。
するためになされたものであり、製造のばらつきを有し
ても、またオゾン発生装置の運転状態の如何に係わら
ず、余分な余裕のない適切に設計された装置で高効率運
転を行うことのできるオゾン発生装置を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係るオゾン発
生装置は、周波数可変電源装置に変圧器が接続され、変
圧器の２次側には電圧検出手段と電流検出手段とが設け
られているとともに、並列リアクトルを介して放電反応
装置が設けられており、さらに前記電圧検出手段および
電流検出手段の出力信号を入力し、その位相差に応じた
信号を出力する周波数制御装置とを有し、前記周波数制
御装置の出力信号によって前記周波数可変電源装置が制
御されるものである。
生装置は、周波数可変電源装置に変圧器が接続され、変
圧器の２次側には電圧検出手段と電流検出手段とが設け
られているとともに、並列リアクトルを介して放電反応
装置が設けられており、さらに前記電圧検出手段および
電流検出手段の出力信号を入力し、その位相差に応じた
信号を出力する周波数制御装置とを有し、前記周波数制
御装置の出力信号によって前記周波数可変電源装置が制
御されるものである。
【０００７】また任意の位相差に応じた信号を出力する
周波数制御装置を有するものである。
周波数制御装置を有するものである。
【０００８】またさらに、変圧器の１次側に電圧検出手
段と電流検出手段とを設けたものである。
段と電流検出手段とを設けたものである。
【０００９】また変圧器と並列リアクトルとが一体化構
造である。
造である。
【００１０】またさらに、周波数可変電源装置に電圧検
出手段と電流検出手段とが設けられているとともに、並
列リアクトルに接続された変圧器を介して放電反応装置
が設けられており、さらに前記電圧検出手段および電流
検出手段の出力信号を入力し、その位相差に応じた信号
を出力する周波数制御装置とを有し、前記周波数制御装
置の出力信号によって前記周波数可変電源装置が制御さ
れるものである。
出手段と電流検出手段とが設けられているとともに、並
列リアクトルに接続された変圧器を介して放電反応装置
が設けられており、さらに前記電圧検出手段および電流
検出手段の出力信号を入力し、その位相差に応じた信号
を出力する周波数制御装置とを有し、前記周波数制御装
置の出力信号によって前記周波数可変電源装置が制御さ
れるものである。
【００１１】また、周波数可変電源装置に電圧検出手段
と電流検出手段とが設けられているとともに、並列リア
クトルを介して放電反応装置が設けられており、さらに
前記電圧検出手段および電流検出手段の出力信号を入力
しその位相差に応じた信号を出力する周波数制御装置と
を有し、前記周波数制御装置の出力信号によって前記周
波数可変電源装置が制御されるものである。
と電流検出手段とが設けられているとともに、並列リア
クトルを介して放電反応装置が設けられており、さらに
前記電圧検出手段および電流検出手段の出力信号を入力
しその位相差に応じた信号を出力する周波数制御装置と
を有し、前記周波数制御装置の出力信号によって前記周
波数可変電源装置が制御されるものである。
【００１２】また、周波数制御装置は、電圧、電流検出
手段の出力信号を入力し、その位相差を比較する位相比
較器と、その出力を直流化するフィルタと、前記直流化
された信号と位相差基準信号器に所定の値に設定されて
いる位相差基準信号とを比較し、前記所定の位相差に対
する偏差信号を得て出力する比較器とを備えたものであ
る。
手段の出力信号を入力し、その位相差を比較する位相比
較器と、その出力を直流化するフィルタと、前記直流化
された信号と位相差基準信号器に所定の値に設定されて
いる位相差基準信号とを比較し、前記所定の位相差に対
する偏差信号を得て出力する比較器とを備えたものであ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１のオゾン発生装置を図によって説明する。
図１はオゾン発生装置１００の概略を示し、特にその電
源回路を詳しく回路として示している。この図１に示す
実施の形態１によるオゾン発生装置１００は放電反応装
置１と商用電源の周波数を可変する周波数可変電源装置
２と、この周波数可変電源装置２の出力電圧を昇圧する
変圧器３と、放電反応装置１の容量性負荷Ｃを打ち消す
ためのリアクトル５とを備えていることは従来の技術と
同様である。本実施の形態１は、従来の装置に加え変圧
器３の二次側電圧Ｖの検出手段８と変圧器３の二次側電
流の検出手段４を備えている。更に、電流検出手段４、
及び電圧検出手段８の出力信号が入力され、周波数可変
電源装置２の周波数ｆを調整する周波数制御装置９とを
備えている。この周波数制御装置９は、マイクロコンピ
ュータ等の電子回路からなる演算制御装置である。電圧
検出手段８による変圧器二次側電圧と電流検出手段４に
よる変圧器二次側電流とを比較し、その位相差に応じて
周波数可変電源装置２の出力周波数ｆを変化させるよう
に構成されている。即ち、変圧器二次側電圧Ｖと変圧器
二次側電流Ｉ２の位相差が所定の値になるように周波数
可変電源装置２の出力周波数ｆを調整し、放電反応装置
１の容量Ｃとリアクトル５のインダクタンスＬとが並列
共振する状態を形成する。図２に、周波数制御装置９の
回路構成の一例を示す。また図３は信号の一例を示す。
検出手段８と４によって変圧器二次側電圧Ｖと変圧器二
次側電流Ｉ２を検出し、波形整形回路１０に入力する。
そして位相比較器１１は例えばＥｘｃｌｕｓｉｖｅ−Ｏ
Ｒ（排他的論理和）構成されていて、前記ＶとＩ２の２
信号間の位相差を比較してパルス状の位相差信号を得
る。その信号を交流成分をカットするフィルタ１２に通
し直流化する。このフィルタ１２は低周波域のみを検出
するローパスフィルタなどで構成されている。この直流
信号は、比較器１３で位相差基準信号器１４に設定され
ている基準信号と比較され所定の位相差に対する偏差信
号となる。この偏差信号は可変リミッタ回路１５で振幅
を所定の値に制限された後、加算器１６へ入力されイン
バータの周波数設定器信号１７に作用する。電圧位相に
対し電流位相が遅れ、両者の偏差が位相基準信号器１４
に予め設定されている所定の位相差基準信号よりも大き
い時は、インバータの周波数設定器信号１７に対し周波
数を減ずるように作用して、最終的に位相差基準信号器
１４で設定された位相差を得る事が出来る。逆に、電流
位相が進みすぎている時は、周波数を加算するように作
用する。
実施の形態１のオゾン発生装置を図によって説明する。
図１はオゾン発生装置１００の概略を示し、特にその電
源回路を詳しく回路として示している。この図１に示す
実施の形態１によるオゾン発生装置１００は放電反応装
置１と商用電源の周波数を可変する周波数可変電源装置
２と、この周波数可変電源装置２の出力電圧を昇圧する
変圧器３と、放電反応装置１の容量性負荷Ｃを打ち消す
ためのリアクトル５とを備えていることは従来の技術と
同様である。本実施の形態１は、従来の装置に加え変圧
器３の二次側電圧Ｖの検出手段８と変圧器３の二次側電
流の検出手段４を備えている。更に、電流検出手段４、
及び電圧検出手段８の出力信号が入力され、周波数可変
電源装置２の周波数ｆを調整する周波数制御装置９とを
備えている。この周波数制御装置９は、マイクロコンピ
ュータ等の電子回路からなる演算制御装置である。電圧
検出手段８による変圧器二次側電圧と電流検出手段４に
よる変圧器二次側電流とを比較し、その位相差に応じて
周波数可変電源装置２の出力周波数ｆを変化させるよう
に構成されている。即ち、変圧器二次側電圧Ｖと変圧器
二次側電流Ｉ２の位相差が所定の値になるように周波数
可変電源装置２の出力周波数ｆを調整し、放電反応装置
１の容量Ｃとリアクトル５のインダクタンスＬとが並列
共振する状態を形成する。図２に、周波数制御装置９の
回路構成の一例を示す。また図３は信号の一例を示す。
検出手段８と４によって変圧器二次側電圧Ｖと変圧器二
次側電流Ｉ２を検出し、波形整形回路１０に入力する。
そして位相比較器１１は例えばＥｘｃｌｕｓｉｖｅ−Ｏ
Ｒ（排他的論理和）構成されていて、前記ＶとＩ２の２
信号間の位相差を比較してパルス状の位相差信号を得
る。その信号を交流成分をカットするフィルタ１２に通
し直流化する。このフィルタ１２は低周波域のみを検出
するローパスフィルタなどで構成されている。この直流
信号は、比較器１３で位相差基準信号器１４に設定され
ている基準信号と比較され所定の位相差に対する偏差信
号となる。この偏差信号は可変リミッタ回路１５で振幅
を所定の値に制限された後、加算器１６へ入力されイン
バータの周波数設定器信号１７に作用する。電圧位相に
対し電流位相が遅れ、両者の偏差が位相基準信号器１４
に予め設定されている所定の位相差基準信号よりも大き
い時は、インバータの周波数設定器信号１７に対し周波
数を減ずるように作用して、最終的に位相差基準信号器
１４で設定された位相差を得る事が出来る。逆に、電流
位相が進みすぎている時は、周波数を加算するように作
用する。
【００１４】このように構成されたオゾン発生装置１０
０において、図４に示すように、位相差基準信号をゼロ
として完全に共振させるようにすれば力率１００％の放
電抵抗Ｒの成分のみの電流が流れる事になる。しかしな
がら周波数可変電源装置２の出力側には電流制御を容易
にするために通常直列リアクトル６が接続される。この
直列リアクトル６での無効電力を更に補償するためには
変圧器３、並列リアクトル５、放電反応装置１の電極間
の共振状態を完全な共振状態にすることなく、適度な進
み領域にして置けば周波数可変電源装置２の容量は最適
な容量に低減できる。したがって、共振状態での力率は
１００％に拘らず、適度な値に制御する事が好ましい。
０において、図４に示すように、位相差基準信号をゼロ
として完全に共振させるようにすれば力率１００％の放
電抵抗Ｒの成分のみの電流が流れる事になる。しかしな
がら周波数可変電源装置２の出力側には電流制御を容易
にするために通常直列リアクトル６が接続される。この
直列リアクトル６での無効電力を更に補償するためには
変圧器３、並列リアクトル５、放電反応装置１の電極間
の共振状態を完全な共振状態にすることなく、適度な進
み領域にして置けば周波数可変電源装置２の容量は最適
な容量に低減できる。したがって、共振状態での力率は
１００％に拘らず、適度な値に制御する事が好ましい。
【００１５】次に、運転中におけるオゾン発生装置１０
０の動作について述べる。例えば、オゾン発生装置１０
０の放電反応装置１の電極間を通る酸素を含むガスのガ
ス圧が減少した場合、放電状態が変化し等価的な放電反
応装置１の容量Ｃは大きくなる。ガス圧が減少する前
に、電圧Ｖと電流Ｉ２とが図４に示す共振状態であった
ものが、共振状態から外れ、周波数可変電源装置２の出
力電流Ｉ２は力率が悪化し増加する。力率が悪化し増加
した電流Ｉ２は、電流検出手段４で検出され、周波数制
御装置９により変圧器二次側電圧Ｖとの位相差電流との
差に応じて周波数可変電源装置２の周波数ｆが変化し、
電流Ｉ２を減少させる。このようにして、図４に示す共
振状態に戻すことができる。従って、ガス圧の変化等に
より放電反応装置１の抵抗Ｒが変化しても常に共振状態
を維持することができる。ここでは理解を容易にするた
め力率１００％の状態を説明しているが周波数可変電源
装置２の容量低減の目的で力率を１００％以外、例えば
７０％以上の適度な値にするよう前記周波数制御装置９
内に設けられた位相差基準信号器１４の基準信号を設定
すればその目的を達成することができる。また、オゾン
発生装置１００の製造時点では、製造のばらつきにより
放電反応装置１の等価的な容量Ｃの値にばらつきがあ
る。このような場合に、放電反応装置１の等価的な容量
Ｃに合わせてリアクトル５のインダクタンス値Ｌを調整
しなくても、周波数制御装置９により自動的に常に共振
状態に調整される。このようにこの実施の形態１の周波
数制御装置９は、力率を適度な値に設定することができ
るとともに、その設定された力率に対して、オゾン発生
装置１００の運転中における抵抗Ｒの変化に対しても共
振状態を維持できるという作用、効果がある。
０の動作について述べる。例えば、オゾン発生装置１０
０の放電反応装置１の電極間を通る酸素を含むガスのガ
ス圧が減少した場合、放電状態が変化し等価的な放電反
応装置１の容量Ｃは大きくなる。ガス圧が減少する前
に、電圧Ｖと電流Ｉ２とが図４に示す共振状態であった
ものが、共振状態から外れ、周波数可変電源装置２の出
力電流Ｉ２は力率が悪化し増加する。力率が悪化し増加
した電流Ｉ２は、電流検出手段４で検出され、周波数制
御装置９により変圧器二次側電圧Ｖとの位相差電流との
差に応じて周波数可変電源装置２の周波数ｆが変化し、
電流Ｉ２を減少させる。このようにして、図４に示す共
振状態に戻すことができる。従って、ガス圧の変化等に
より放電反応装置１の抵抗Ｒが変化しても常に共振状態
を維持することができる。ここでは理解を容易にするた
め力率１００％の状態を説明しているが周波数可変電源
装置２の容量低減の目的で力率を１００％以外、例えば
７０％以上の適度な値にするよう前記周波数制御装置９
内に設けられた位相差基準信号器１４の基準信号を設定
すればその目的を達成することができる。また、オゾン
発生装置１００の製造時点では、製造のばらつきにより
放電反応装置１の等価的な容量Ｃの値にばらつきがあ
る。このような場合に、放電反応装置１の等価的な容量
Ｃに合わせてリアクトル５のインダクタンス値Ｌを調整
しなくても、周波数制御装置９により自動的に常に共振
状態に調整される。このようにこの実施の形態１の周波
数制御装置９は、力率を適度な値に設定することができ
るとともに、その設定された力率に対して、オゾン発生
装置１００の運転中における抵抗Ｒの変化に対しても共
振状態を維持できるという作用、効果がある。
【００１６】実施の形態２．以上の実施の形態１では変
圧器二次側に電圧・電流検出手段８、４を設けたが、こ
の実施の形態２では、図５に示すように変圧器３の一次
側に電圧検出手段８と電流検出手段４を設けても良い。
この場合、電圧・電流の検出手段８、４が低圧仕様の機
器を選定できる利点がある。また、直列リアクトル６を
含んだ状態での周波数可変電源装置２の負荷力率を最適
に制御できる効果が有る。
圧器二次側に電圧・電流検出手段８、４を設けたが、こ
の実施の形態２では、図５に示すように変圧器３の一次
側に電圧検出手段８と電流検出手段４を設けても良い。
この場合、電圧・電流の検出手段８、４が低圧仕様の機
器を選定できる利点がある。また、直列リアクトル６を
含んだ状態での周波数可変電源装置２の負荷力率を最適
に制御できる効果が有る。
【００１７】実施の形態３．実施の形態３では、図６に
示すように、放電反応装置１との並列リアクトル５を変
圧器３のインダクタンス分５ａとして一体化させる事も
可能である。この場合、特別な並列リアクトルを準備す
ることなく同様な機能を変圧器３に持たせる事が出来る
ので、価格・設置スペースの面で効果がある。
示すように、放電反応装置１との並列リアクトル５を変
圧器３のインダクタンス分５ａとして一体化させる事も
可能である。この場合、特別な並列リアクトルを準備す
ることなく同様な機能を変圧器３に持たせる事が出来る
ので、価格・設置スペースの面で効果がある。
【００１８】実施の形態４．実施の形態４では、図７に
示すように並列リアクトル５を変圧器３の一次側に設け
ている。この場合、並列リアクトル５、電圧・電流の検
出手段８、４は低圧仕様の機器で済み安価になる。
示すように並列リアクトル５を変圧器３の一次側に設け
ている。この場合、並列リアクトル５、電圧・電流の検
出手段８、４は低圧仕様の機器で済み安価になる。
【００１９】実施の形態５．この実施の形態５では、前
記した実施の形態１〜４の周波数可変電源装置２の出力
側に変圧器３を設け高圧に昇圧している例を示したが、
最近の技術進歩に伴い、周波数可変電源装置２の高圧化
が可能となってきた。その点に着目し、図８に示すよう
に変圧器を設置せず、高圧周波数可変電源装置２ａを直
接放電反応装置１に接続したよりコンパクトで省設置ス
ペースで部品数の少ない、安価なオゾン発生装置１００
を実現できる。なお図８において、各装置、検出手段等
は図１に示したものと同様であるので説明を省略する。
記した実施の形態１〜４の周波数可変電源装置２の出力
側に変圧器３を設け高圧に昇圧している例を示したが、
最近の技術進歩に伴い、周波数可変電源装置２の高圧化
が可能となってきた。その点に着目し、図８に示すよう
に変圧器を設置せず、高圧周波数可変電源装置２ａを直
接放電反応装置１に接続したよりコンパクトで省設置ス
ペースで部品数の少ない、安価なオゾン発生装置１００
を実現できる。なお図８において、各装置、検出手段等
は図１に示したものと同様であるので説明を省略する。
【００２０】
【発明の効果】この発明は以上述べたような構成を採用
しているので、以下に示すような効果を奏する。
しているので、以下に示すような効果を奏する。
【００２１】電圧検出手段および電流検出手段の出力信
号を入力し、その位相差に応じた信号を出力する周波数
制御装置を有し、前記周波数制御装置の出力信号によっ
て周波数可変電源装置を出力周波数を制御するので、放
電反応装置の製造のばらつきによる容量Ｃを並列リアク
トルのＬを調整する試行錯誤が不要となり、試験調整費
用、工程の短縮がはかれる。また、運転中の放電状態が
変化しても自動的に電源の出力周波数を調整し、常に負
荷側を共振状態もしくはこれに近い所定の状態に保ち高
力率の負荷電流を放電反応装置に供給できる。このため
周波数可変電源装置やリアクトル、変圧器の最適な容量
設計が行え、余分な余裕量を必要とせず、低価格でか
つ、優れた性能を有するオゾン発生装置を提供できると
いう効果を奏する。
号を入力し、その位相差に応じた信号を出力する周波数
制御装置を有し、前記周波数制御装置の出力信号によっ
て周波数可変電源装置を出力周波数を制御するので、放
電反応装置の製造のばらつきによる容量Ｃを並列リアク
トルのＬを調整する試行錯誤が不要となり、試験調整費
用、工程の短縮がはかれる。また、運転中の放電状態が
変化しても自動的に電源の出力周波数を調整し、常に負
荷側を共振状態もしくはこれに近い所定の状態に保ち高
力率の負荷電流を放電反応装置に供給できる。このため
周波数可変電源装置やリアクトル、変圧器の最適な容量
設計が行え、余分な余裕量を必要とせず、低価格でか
つ、優れた性能を有するオゾン発生装置を提供できると
いう効果を奏する。
【００２２】また、周波数制御装置は、任意の位相差に
応じた信号を出力して周波数可変電源装置を制御するの
で、前記電源装置の容量を最適なものにすることが可能
となり、前記効果に加えコスト低減、小型化等の優れた
効果を奏する。
応じた信号を出力して周波数可変電源装置を制御するの
で、前記電源装置の容量を最適なものにすることが可能
となり、前記効果に加えコスト低減、小型化等の優れた
効果を奏する。
【００２３】さらにまた、電圧検出手段、電流検出手段
を変圧器の１次側に設けているので、前記各手段が低圧
仕様となり、前記効果に加えコスト低減、小型化がはか
れる。
を変圧器の１次側に設けているので、前記各手段が低圧
仕様となり、前記効果に加えコスト低減、小型化がはか
れる。
【００２４】また、変圧器と並列リアクトルが一体化し
ているので、特別な並列リアクトルの必要がなく、前記
効果に加えコスト低減、省設置スペース等優れた効果を
奏する。
ているので、特別な並列リアクトルの必要がなく、前記
効果に加えコスト低減、省設置スペース等優れた効果を
奏する。
【００２５】またさらに、並列リアクトルを変圧器の１
次側に設けているので、並列リアクトルが低圧仕様とな
り、前記効果に加えコスト低減がはかれるという効果を
奏する。
次側に設けているので、並列リアクトルが低圧仕様とな
り、前記効果に加えコスト低減がはかれるという効果を
奏する。
【００２６】また、周波数可変電源装置と放電反応装置
とを直接接続した構成であるので、変圧器を必要としな
い、コンパクトで省スペース安価なオゾン発生装置とな
るという優れた効果を奏する。
とを直接接続した構成であるので、変圧器を必要としな
い、コンパクトで省スペース安価なオゾン発生装置とな
るという優れた効果を奏する。
【図１】 この発明の実施の形態１のオゾン発生装置の
概略図である。
概略図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の周波数制御装置の
回路図である。
回路図である。
【図３】 この発明の実施の形態１の周波数制御装置の
信号を示す図である。
信号を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態１〜５を説明する位相
図である。
図である。
【図５】 この発明の実施の形態２のオゾン発生装置の
概略図である。
概略図である。
【図６】 この発明の実施の形態３のオゾン発生装置の
概略図である。
概略図である。
【図７】 この発明の実施の形態４のオゾン発生装置の
概略図である。
概略図である。
【図８】 この発明の実施の形態５のオゾン発生装置の
概略図である。
概略図である。
【図９】 従来のオゾン発生装置を示す概略図である。
【図１０】 図９とは異なる従来のオゾン発生装置を示
す概略図である。
す概略図である。
１ 放電反応装置、２ 周波数可変電源装置、３，３ａ
変圧器、４ 電流検出手段、５，５ａ 並列リアクト
ル、８ 電圧検出手段、９ 周波数制御装置、１４ 位
相差基準信号器、１００ オゾン発生装置。
変圧器、４ 電流検出手段、５，５ａ 並列リアクト
ル、８ 電圧検出手段、９ 周波数制御装置、１４ 位
相差基準信号器、１００ オゾン発生装置。
Claims (8)
- 【請求項１】 放電反応装置と周波数可変電源装置とを
備えたオゾン発生装置であって、前記周波数可変電源装
置には変圧器が接続され、前記変圧器の２次側には電圧
検出手段と電流検出手段とが設けられているとともに、
並列リアクトルを介して前記放電反応装置が設けられて
おり、さらに前記電圧検出手段および電流検出手段の出
力信号を入力し、その位相差に応じた信号を出力する周
波数制御装置とを有し、前記周波数制御装置の出力信号
によって前記周波数可変電源装置が制御されることを特
徴とするオゾン発生装置。 - 【請求項２】 任意の位相差に応じた信号を出力する周
波数制御装置を有することを特徴とする請求項１に記載
のオゾン発生装置。 - 【請求項３】 変圧器の１次側に電圧検出手段と電流検
出手段とが設けられていることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載のオゾン発生装置。 - 【請求項４】 変圧器と並列リアクトルとが一体化構造
であることを特徴とする請求項３に記載のオゾン発生装
置。 - 【請求項５】 放電反応装置と周波数可変電源装置とを
備えたオゾン発生装置であって、前記周波数可変電源装
置には電圧検出手段と電流検出手段とが設けられている
とともに、並列リアクトルに接続された変圧器を介して
前記放電反応装置が設けられており、さらに前記電圧検
出手段および電流検出手段の出力信号を入力し、その位
相差に応じた信号を出力する周波数制御装置とを有し、
前記周波数制御装置の出力信号によって前記周波数可変
電源装置が制御されることを特徴とするオゾン発生装
置。 - 【請求項６】 放電反応装置と周波数可変電源装置とを
備えたオゾン発生装置であって、前記周波数可変電源装
置には電圧検出手段と電流検出手段とが設けられている
とともに、並列リアクトルを介して前記放電反応装置が
設けられており、さらに前記電圧検出手段および電流検
出手段の出力信号を入力しその位相差に応じた信号を出
力する周波数制御装置とを有し、前記周波数制御装置の
出力信号によって前記周波数可変電源装置が制御される
ことを特徴とするオゾン発生装置。 - 【請求項７】 任意の位相差に応じた信号を出力する周
波数制御装置を有することを特徴とする請求項５または
６項に記載のオゾン発生装置。 - 【請求項８】 周波数制御装置は、電圧検出手段および
電流検出手段の出力信号を入力し、これらの位相差を比
較する位相比較器と、前記位相比較器の出力信号を直流
化するフィルタと、前記直流化された信号と位相差基準
信号器に所定の値に設定されている位相差基準信号とを
比較して、前記所定の位相差に対する偏差信号を得て出
力する比較器とを備えていることを特徴とする請求項１
〜７項のいずれか１項に記載のオゾン発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001376841A JP2003180082A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | オゾン発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001376841A JP2003180082A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | オゾン発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003180082A true JP2003180082A (ja) | 2003-06-27 |
Family
ID=19184952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001376841A Pending JP2003180082A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | オゾン発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003180082A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006304380A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力変換装置 |
| US7312584B2 (en) | 2004-03-29 | 2007-12-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Plasma-generation power-supply device |
| CN103683981A (zh) * | 2014-01-02 | 2014-03-26 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 单极性低温等离子体电源 |
| JP2014189455A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Toshiba Corp | オゾン発生装置用電源及びオゾン発生装置 |
| CN105892550A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-08-24 | 北方工业大学 | 整定臭氧发生装置输出功率的方法及装置 |
| CN107394793A (zh) * | 2017-04-07 | 2017-11-24 | 大连理工大学 | 一种高频臭氧发生器容性负载无功补偿的方法 |
-
2001
- 2001-12-11 JP JP2001376841A patent/JP2003180082A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7312584B2 (en) | 2004-03-29 | 2007-12-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Plasma-generation power-supply device |
| JP2006304380A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2014189455A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Toshiba Corp | オゾン発生装置用電源及びオゾン発生装置 |
| CN103683981A (zh) * | 2014-01-02 | 2014-03-26 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 单极性低温等离子体电源 |
| CN105892550A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-08-24 | 北方工业大学 | 整定臭氧发生装置输出功率的方法及装置 |
| CN107394793A (zh) * | 2017-04-07 | 2017-11-24 | 大连理工大学 | 一种高频臭氧发生器容性负载无功补偿的方法 |
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