JP2019055885A - オゾン発生システム - Google Patents

Abstract

【課題】オゾンの発生効率をより向上できるオゾン発生システムを提供すること。【解決手段】オゾンを生成するオゾナイザ２と、交流電源３と、ガスポンプ４と、ＮＯｘ検知部５と、制御部６とを備える。オゾナイザ２は、放電Ｐが発生する部位が固定されている。制御部６は、ＮＯｘ検知部５によるＮＯｘの検出値から、必要となるオゾンの量を算出する。そして、算出された量のオゾンがオゾナイザ２から生成されるように、交流電源３の電圧Ｖと、交流電源３の周波数ｆと、ガスポンプ４から供給されるガスｇの流速ｖとの、複数のオゾン発生パラメータのうち、少なくとも一つを制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、排ガスに添加するオゾンを発生するためのオゾン発生システムに関する。

近年、排ガス中のＮＯｘ濃度を低減するため、ＬＮＴ（Lean Nox Trap）触媒を用いてＮＯｘを吸着し、その後でＮ₂に還元する技術の開発が進められている。ＮＯｘにはＮＯとＮＯ₂が含まれており、ＮＯ₂は低温でもＬＮＴ触媒に吸着されやすいが、ＮＯは吸着されにくい。そのため、排ガスにオゾンを添加し、ＮＯをＮＯ₂に酸化してから、ＬＮＴ触媒に吸着させる試みがなされている。このオゾンを適切な量だけ発生させるための、オゾン発生システム（下記特許文献１参照）が知られている。

上記オゾン発生システムは、放電を用いてオゾンを発生するオゾナイザと、オゾンの発生量を制御する制御部とを備える。オゾナイザは、大気等のガスが流れる流路と、該流路を挟んで互いに対向する一対の電極とを備える。この一対の電極間に交流電圧を加えることにより、流路に放電を発生させ、上記ガスに含まれる酸素をオゾンに変化させている。

オゾナイザは、放電が発生する部位（放電部）を複数個、備える。これら複数の放電部は、ガスの流れ方向に配列している。オゾンは、放電部において発生した後、再び放電に曝されると分解しやすい。そのため、上記オゾン発生システムでは、上流側の放電部において発生したオゾンが、ガスの流れに伴って移動し、下流側の放電部を通過する際に、再び放電に曝されないように、ガスの流速や交流電圧の周波数等を定めている。これにより、下流側の放電部においてオゾンが分解されることを抑制している。

特開２０１５−１３７２１６号公報

しかしながら、上記オゾン発生システムは、オゾンの生成効率に改善の余地があった。すなわち、上記オゾン発生シテムでは、オゾナイザに用いられる電極が比較的大きいため、この電極の表面の任意の位置で放電が生じ得る。つまり、放電が発生する部位（放電部）が固定されておらず、一対の電極の上流側の放電部から、同じ一対の電極の下流側の放電部までの距離が定まっていない。そのため、一対の電極の上流側の放電部で発生したオゾンが、ガスの流れに伴って移動し、同じ一対の電極の下流側の放電部に到達するまでの時間が一定でなく、オゾンが発生する毎に異なる。したがって、上記流速や周波数を調整しても、上流側の放電部において発生したオゾンが、下流側の放電部を通過する瞬間に、次の放電が発生し、このオゾンが分解する可能性がある。したがって、オゾンの発生効率が低下する可能性が考えられる。
また、複数の電極を配置した場合においても、電極の配置位置が規定されていないため、上記流速や周波数を調整しても、上流側の電極の放電部において発生したオゾンが、下流側の電極の放電部を通過する瞬間に、次の放電が発生し、このオゾンが分解する可能性がある。
したがって、上記２つの影響によりオゾンの発生効率が低下する可能性が考えられる。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、オゾンの発生効率をより向上できるオゾン発生システムを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、排ガス中のＮＯを酸化してＮＯ₂にするためのオゾンを発生するオゾン発生システム（１）であって、
酸素を含むガス（ｇ）が流れる流路（２０）と、該流路を挟んで互いに対向する一対の電極（２１）とを有し、該一対の電極間に発生した放電を用いて上記酸素を上記オゾンに変化させるオゾナイザ（２）と、
上記一対の電極に電気接続した交流電源（３）と、
上記流路に上記ガスを供給するガスポンプ（４）と、
上記排ガスに含まれるＮＯｘを検知するＮＯｘ検知部（５）と、
上記オゾナイザから発生する上記オゾンの量を制御する制御部（６）とを備え、
上記オゾナイザは、上記放電が発生する部位である放電部（２２）を複数個有し、個々の該放電部は、上記ガスの流れ方向における位置が固定されており、上記複数の放電部が上記流れ方向に配され、
上記制御部は、上記ＮＯｘ検知部による上記ＮＯｘの検出値から、必要となる上記オゾンの量を算出し、当該量の上記オゾンが上記オゾナイザから生成されるように、上記交流電源の電圧（Ｖ）と、上記交流電源の周波数（ｆ）と、供給される上記ガスの流速（ｖ）との、複数のオゾン発生パラメータのうち、少なくとも一つを制御するよう構成されている、オゾン発生システムにある。

上記オゾン発生システムでは、上記放電部の、上記流れ方向における位置を固定してある。つまり、流れ方向における複数の放電部の間隔を固定してある。
そのため、上流側の放電部においてオゾンが発生してから、このオゾンが流れて下流側の放電部に至るまでの時間を正確に算出することができる。したがって、上流側の放電部において発生したオゾンが、下流側の放電部を通過する瞬間に、次の放電が発生しないように、ガスの流速や周波数を制御することができる。そのため、発生したオゾンが、下流側の放電部において放電に曝され、分解する不具合を抑制できる。したがって、オゾンの生成効率を高めることができる。

以上のごとく、上記態様によれば、オゾンの発生効率をより向上できるオゾン発生システムを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、オゾン発生システムの概念図。 実施形態１における、オゾナイザの一部の分解斜視図。 実施形態１における、オゾナイザの全体斜視図。 実施形態１における、オゾナイザの断面図。 実施形態１における、第１電極及び絶縁基板の平面図。 実施形態１における、第２電極及び絶縁基板の平面図。 実施形態１における、一対の電極を重ね合わせた透視図。 実施形態１における、オゾナイザの要部拡大断面図。 実施形態１における、放電が発生する期間を説明するための図。 実施形態１における、制御部のフローチャート。 実施形態１における、ガスの流速の時間変化を表したグラフ。 実施形態１における、第１の実験に用いたオゾナイザの断面図。 実施形態１における、第１の実験の結果を表したグラフ。 実施形態１における、第２の実験の概要を説明するための図。 実施形態１における、第２の実験の結果を表したグラフ。 実施形態２における、制御部のフローチャート。 実施形態３における、制御部のフローチャート。 実施形態４における、制御部のフローチャート。 実施形態５における、オゾナイザの一部の分解斜視図。 実施形態５における、オゾナイザの要部拡大断面図。 実施形態６における、オゾナイザの要部拡大断面図。

（実施形態１）
上記オゾン発生システムに係る実施形態について、図１〜図１５を参照して説明する。本形態のオゾン発生システム１は、排ガスＧ中のＮＯを酸化してＮＯ₂にするためのオゾンを発生する。オゾン発生システム１は、オゾナイザ２を備える。このオゾナイザ２は、図２、図８に示すごとく、流路２０と、一対の電極２１（２１_a，２１_b）とを備える。流路２０には、酸素を含むガスｇが流れる。本形態では、ガスｇとして大気を用いている。一対の電極２１は、流路２０を挟んで互いに対向している。オゾナイザ２は、一対の電極２１間に発生した放電Ｐを用いて、ガスｇに含まれる酸素をオゾンに変化させる。

また、図１に示すごとく、本形態のオゾン発生システム１は、交流電源３と、ガスポンプ４と、ＮＯｘ検知部５と、制御部６とを備える。交流電源３は、上記一対の電極２１_a，２１_bに電気接続している。ガスポンプ４は、流路２０にガスｇを供給する。ＮＯｘ検知部５は、排ガスＧに含まれるＮＯｘを検知する。制御部６は、オゾナイザ２から発生するオゾンの量を制御する。

図８に示すごとく、オゾナイザ２は、放電Ｐが発生する部位である放電部２２を複数個、有する。個々の放電部２２は、ガスｇの流れ方向（Ｘ方向）における位置が固定されている。複数の放電部２２は、Ｘ方向に配されている。

制御部６（図１参照）は、ＮＯｘ検知部５によるＮＯｘの検出値から、必要となるオゾンの量を算出する。そして、算出された量のオゾンがオゾナイザ２から生成されるように、交流電源３の電圧Ｖと、交流電源３の周波数ｆと、ガスポンプ４から供給されるガスｇの流速ｖとの、複数のオゾン発生パラメータのうち、少なくとも一つを制御するよう構成されている。

本形態のオゾン発生システム１は、車両に搭載される。図１に示すごとく、車両のエンジン７には排管７０が取り付けられている。排ガスＧは、この排管７０内を流れる。排管７０には、上記ＮＯｘ検知部５（ＮＯｘセンサ５_S）が取り付けられている。また、排管７０には、ＮＯｘ検知部５の他に、ＬＮＴ７１、ＤＰＦ７２、Ａ／Ｆセンサ７３、下流側ＮＯｘセンサ７４、添加ノズル７９、差圧センサ８０等を取り付けてある。

また、オゾナイザ２へ繋がる配管には、エアフィルタ７８、ＡＦＭ７７、圧力センサ７６、逆止弁７５等を設けてある。ガスポンプ４から送られ、オゾナイザ２を通過したガスｇは、逆止弁７５および添加ノズル７９を通って、排管７０に供給される。これにより、排ガスにオゾンを添加し、排ガス中のＮＯをＮＯ₂に酸化する。発生したＮＯ₂は、ＬＮＴ７１に吸着され、還元実施時にＮ₂に還元される。これによって、排ガス中のＮＯｘを除去している。

交流電源３は、直流電源３０に接続している。交流電源３は、直流電源３０から供給される直流電力を交流電力に変換する。そして、得られた交流電力を、オゾナイザ２に供給する。上記交流電源３、ガスポンプ４、ＮＯｘ検知部５は、制御部６に接続している。

制御部６は、交流電源３およびガスポンプ４の動作制御を行う。これにより、電圧Ｖ、周波数ｆ、ガスｇの流速ｖを制御している。なお、電圧Ｖを制御する際には、電圧Ｖの波高値や実効値を制御する。

図２〜図４に示すごとく、本形態のオゾナイザ２は、複数枚の絶縁板２３を備える。この絶縁板２３の表面に、電極２１が形成されている。また、電極２１の表面を、誘電体からなるバリア層２４によって被覆してある。本形態では、いわゆる誘電体バリア放電によって放電Ｐを発生させている。

図３、図４に示すごとく、複数の絶縁板２３は、該絶縁板２３の厚さ方向（Ｚ方向）に所定間隔をおいて配されている。２枚の絶縁板２３の間に、上記流路２０が形成されている。また、オゾナイザ２は、絶縁板２３を収容するケース２５を備える。このケース２５から端子２６が突出している。端子２６は、電極２１に電気接続している。この端子２６を、交流電源３に接続するよう構成されている。

図２、図５、図６に示すごとく、オゾナイザ２の電極２１は、互いに平行な複数の線状部２１１と、これらの線状部２１１を連結する連結部２１０とを備える。互いに対向する一対の電極２１のうち、一方の電極２１（第１電極２１_a）では、上記線状部２１１が、Ｘ方向に直交する方向（Ｙ方向）に延出している。他方の電極２１（第２電極２１_b）では、線状部２１１がＸ方向に延出している。上記線状部２１１の幅は、０．５から２ｍｍとされている。

図７に示すごとく、第１電極２１_aと第２電極２１_bとは、Ｚ方向から見ると、格子状に重なり合う。これら２つの電極２１_a，２１_bの線状部２１１が交差する部位において、電界が最も高くなり、放電Ｐが発生する。すなわち、Ｚ方向から見たときに、２つの電極２１_a，２１_bの線状部２１１が交差する部位が、放電部２２とされている。

図８に示すごとく、Ｘ方向において、複数の放電部２２が、一定の間隔をおいて配されている。制御部６は、放電部２２において発生しガスｇの流れに伴って下流に移動するオゾンが、当該オゾンが発生した放電部２２よりも下流側に存在する他の全ての放電部２２のうち、少なくとも一つの放電部２２において、再び放電Ｐに曝されないように、オゾン発生パラメータを制御する。

より詳しくは、本形態の制御部６は、上流側の放電部２２_aにおいて発生したオゾンが、すぐ下流の放電部２２_bにおいて再び放電Ｐに曝されないように、オゾン発生パラメータを制御する。例えば、制御部６は、Ｘ方向に隣り合う複数の放電部２２のピッチｐと、流速ｖと、周波数ｆとから、下記式（１）、（２）を用いて、ｔ₁及びｔ₂を算出する。そして、ｔ₁≠ｔ₂となるように、周波数ｆ及び流速ｖを制御する。
ｔ₁＝ｐ／ｖ ・・・（１）
ｔ₂＝１／２ｆ ・・・（２）

ｔ₁は、放電部２２のピッチｐを流速ｖで除した値である。そのため、ｔ₁は、Ｘ方向に隣り合う２つの放電部２２の間をオゾンが移動する時間に相当する。また、ｔ₂は、放電が発生する周期ｔ₂である。すなわち、図９に示すごとく、電極２２間の電圧Ｖが変化する１周期に、放電が発生する期間（Ｔ₁，Ｔ₂）が２回現れる。Ｔ₁は、電圧Ｖが０である時点ｔ_aから、電圧Ｖが極大値Ｖ_maxとなる時点ｔ_maxまでの期間である。また、Ｔ₂は、電圧Ｖが０となる時点ｔ_bから、電圧Ｖが極小値Ｖ_minとなる時点ｔ_minまでの期間である。このように、電圧Ｖが変化する１周期に２回、放電が発生する期間が現れる。そのため、放電が発生する周期ｔ₂は、１／２ｆと表される。

したがって、仮に、ｔ₁＝ｔ₂となったとすると、ある放電部２２_a（図８参照）において放電Ｐが生じ、オゾンが発生した後、時間ｔ₁だけ経過してオゾンが次の放電部２２_bを通過する瞬間に、次の放電Ｐが発生することになる。そのため、発生したオゾンが再び放電Ｐに曝され、分解する可能性がある。しかしながら、本形態のように、ｔ₁≠ｔ₂となるように、ガスｇの流速ｖ及び周波数ｆを制御すれば、このような不具合を抑制できる。すなわち、ある放電部２２_aにおいて放電Ｐが生じ、オゾンが発生した後、このオゾンが次の放電部２２_bに達するまでの時間ｔ₁と、放電Ｐの発生周期ｔ₂とが異なっているため、発生したオゾンが次の放電部２２_bにおいて放電Ｐに曝されなくなる。そのため、オゾンが分解されにくくなり、オゾンの生成効率を高めることができる。

また、本形態では、ガスｇが一つの放電部２２を通過する間に、複数回、放電Ｐが発生するようにしてある。このようにすると、オゾンの発生効率を高めることができる。すなわち、放電Ｐが発生すると、この放電Ｐによってガスｇ中の酸素が酸素ラジカルに変化する。この酸素ラジカルは、暫く経過すると、酸素と反応してオゾンになる。酸素ラジカルは、再び放電Ｐに曝されても分解しない。そのため、ガスｇが一つの放電部２２において複数回、放電Ｐに曝されても、酸素ラジカルが放電Ｐに曝されるだけなので、オゾンの発生量は低下しない。むしろ、酸素ラジカルの発生量が増加するため、オゾンの発生量を増やすことができる。
なお、ガスｇが一つの放電部２２を通過する間に、放電Ｐを複数回、発生させるためには、例えば、交流電源３の電圧Ｖを高くしたり、ガスｇの流速ｖを遅くしたり、周波数ｆを低くしたりする方法を採用できる。

次に、制御部６のフローチャートの説明をする。図１０に示すごとく、制御部６は、まずステップＳ１を行う。ここでは、ＮＯｘ検知部５を用いて、ＮＯｘの量を測定する。その後、ステップＳ２に移る。ステップＳ２では、ＮＯｘの測定値を用いて、必要なオゾンの量を算出する。ＮＯｘにはＮＯとＮＯ₂とが含まれるが、殆どＮＯであるため、ＮＯｘの測定値を、ＮＯの測定値と近似することができる。ステップＳ２では、このＮＯを全て酸化するために必要なオゾンの量を算出する。

ステップＳ２の後、ステップＳ３に移る。ここでは、オゾナイザ２によって目標のオゾン量を生成でき、かつｔ₁≠ｔ₂となるように、ガスｇの流速ｖ、交流電源３の電圧Ｖ、周波数ｆを制御する。

次に、オゾン発生パラメータの具体的な値について説明する。流路２０内におけるガスｇの流速ｖは、例えば、５〜５０ｍ／ｓとすることが好ましい。ガスｇの流速ｖは、図１１に示すごとく、段階的に変化させることが好ましい。このようにすると、ガスポンプ２０の制御を簡素にすることができるため、制御部６の負担を低減できる。また、周波数ｆは、２０〜６０ｋＨｚの範囲で制御することが好ましい。電圧Ｖの波高値は、２〜８ｋＶの範囲で制御することが好ましい。

本発明の効果を確認するため、２つの実験を行った。まず、第１の実験について説明する。この実験では、図１２に示すごとく、２個の放電部２２を有するオゾナイザ２を作成した。このオゾナイザ２では、一対の電極２１を、それぞれＹ方向に延びるように線状に形成した。また、一対の電極２１のピッチｐ、すなわち放電部２２のピッチｐを、０．５ｍｍとした。電極２１のＸ方向長さｄは０．１ｍｍにした。そして、電極２１_a，２１_b間に交流電圧を加えて放電Ｐを発生させ、オゾンを生成した。交流電圧の周波数ｆは４５ｋＨｚとし、電圧の波高値は±１０ｋＶとした。

また、流路２０にガスｇを供給し、排出されるガスｇに含まれるオゾンの量を測定した。ガスｇの流速ｖを、３０、３７．５、４５、５８．３ｍ／ｓに条件振りした。流速ｖが４５ｍ／ｓの場合は、上流側の放電部２２_aにおいて発生したオゾンが、下流側の放電部２２_bを通過する瞬間に、次の放電Ｐが発生する。すなわち、オゾンが再び放電Ｐに曝される。また、流速ｖがその他の場合は、上流側の放電部２２_aにおいて発生したオゾンが、下流側の放電部２２_bを通過する瞬間に、次の放電Ｐが発生しない。すなわち、オゾンが再び放電Ｐに曝されない。

各条件についてオゾンの発生量を測定し、グラフにした。その結果を図１３に示す。同図に示すごとく、流速ｖが４５ｍ／ｓの条件、すなわち生成したオゾンが再び放電Ｐに曝される条件では、オゾンの発生量が低く、他の条件よりも２０％程度少ない。これから、本発明のように、生成したオゾンが再び放電Ｐに曝されないように、上記オゾン発生パラメータを制御すれば、オゾンの生成効率を向上できることが分かる。

次に、第２の実験について説明する。まず、図１４に示すごとく、市販のオゾン発生装置９と、オゾナイザ２とを接続した。オゾナイザ２としては、図２〜図８に示すごとく、一対の電極２１_a，２１_bの線状部２１１が、互いに直交するものを用いた。また、線状部２１１のピッチｐは、２．０ｍｍにした。電極２１に加える電圧Ｖの波高値は±６ｋＶとし、周波数ｆは４．５ｋＨｚにした。

オゾナイザ２の、ガスｇの入口と出口に、それぞれオゾンセンサ９１_IN，９１_OUTを取り付けた。そして、オゾン発生装置９から発生するオゾンの量を変化させ、入口側のオゾンセンサ９１_INと、出口側のオゾンセンサ９１_OUTを用いて、ガスｇ中のオゾン濃度を測定した。

オゾナイザ２の入口側のオゾン濃度と、オゾナイザ２によって発生するオゾンの濃度（すなわち、出口側のオゾン濃度から入口側のオゾン濃度を減算した濃度）との関係を、図１５に示す。同図に示すごとく、入口側のオゾン濃度が低いほど、オゾナイザ２から発生するオゾンの濃度は高くなることが分かる。また、入口側のオゾン濃度が高くなるほど、オゾナイザ２から発生するオゾンの濃度は低減することが分かる。これから、オゾン発生装置９から発生したオゾンが、再びオゾナイザ２の放電に曝されると、オゾナイザ２においてオゾンが分解されてしまい、発生するオゾンの量が低減することが分かる。したがって、本形態のように、上流側の放電部２２_aにおいて発生したオゾンが、下流側の放電部２２_bにおいて再び放電Ｐに曝されないようにすることによって、オゾンの生成効率を向上できることが分かる。

本形態の作用効果について説明する。図８に示すごとく、本形態では、放電部２２の、Ｘ方向における位置を固定してある。つまり、Ｘ方向における複数の放電部２２の間隔を固定してある。
そのため、上流側の放電部２２_aにおいてオゾンが発生してから、このオゾンが流れて下流側の放電部２２_bに至るまでの時間を正確に算出することができる。したがって、上流側の放電部２２_aにおいて発生したオゾンが、下流側の放電部２２_bを通過する瞬間に、次の放電Ｐが発生しないように、ガスｇの流速ｖや周波数ｆを制御することができる。そのため、発生したオゾンが、下流側の放電部２２_bにおいて放電Ｐに曝され、分解する不具合を抑制できる。したがって、オゾンの生成効率を高めることができる。

すなわち、従来のオゾン発生システム１では、オゾナイザ２の電極２１が比較的大きく、この電極２１の表面の任意の位置から放電Ｐが発生していた。つまり、Ｘ方向における、複数の放電部２２の間隔が固定されていなかった。そのため、上流側の放電部２２_aから発生したオゾンが、下流側の放電部２２_bに達するまでの時間が一定でなく、オゾンが発生する毎に異なっていた。したがって、オゾンの再被曝を抑制するために、流速ｖや周波数ｆを制御しても、発生したオゾンが下流側の放電部２２_bを通過する際に、次の放電Ｐが発生する可能性があった。したがって、オゾンが分解してしまい、オゾンの発生効率が低下する可能性があった。これに対して、本形態のように、Ｘ方向における複数の放電部２２の間隔を固定すれば、流速ｖ等を制御して、発生したオゾンが下流側の放電Ｐに再び曝されないようにすることができる。そのため、オゾンの発生効率を向上できる。

また、本形態の制御部６は、放電部２２において発生しガスｇの流れに伴って下流に移動するオゾンが、当該オゾンが発生した放電部２２よりも下流側に存在する他の全ての放電部２２のうち、少なくとも一つの放電部２２において、再び放電Ｐに曝されないように、オゾン発生パラメータを制御している。すなわち、ある放電部２２において発生したオゾンが、その放電部２２よりも下流側に存在する全ての放電部２２において、再び放電Ｐに曝されないようにしてある。そのため、オゾンの分解を抑制でき、オゾンの発生効率を向上できる。

また、本形態の制御部６は、上記式（１）、（２）を用いてｔ₁，ｔ₂を算出し、ｔ₁≠ｔ₂となるように、周波数ｆ及び上記流速ｖを制御する。
そのため、上流側の放電部２２_a（図８参照）において発生したオゾンが、次の放電部２２_bを通過する際に、再び放電Ｐに曝されることを確実に防止できる。したがって、オゾンの発生効率をより向上できる。

また、本形態の制御部６は、ガスｇが一つの放電部２２を通過する間に、放電Ｐが複数回、発生するように、オゾン発生パラメータを制御する。
このようにすると、ガスｇが一つの放電部２２を通過する間に、複数回、放電Ｐに曝されるため、酸素ラジカルの発生量を多くすることができる。そのため、オゾンの発生量を増やすことができる。

また、本形態の制御部６は、周波数ｆと、電圧Ｖと、流速ｖとを全て制御するよう構成されている。
このようにすると、３個のオゾン発生パラメータを全て制御するため、オゾンの発生量を微調整しやすくなる。

以上のごとく、本形態によれば、オゾンの発生効率をより向上できるオゾン発生システムを提供することができる。

なお、本形態では、ＮＯｘ検知部５として、ＮＯｘセンサ５_Sを用いたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、マイコン等を用いて、エンジン７の稼働状態から、ＮＯｘの排出量を算出するように構成しても良い。

以下の実施形態においては、図面に用いた符号のうち、実施形態１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施形態１と同様の構成要素等を表す。

（実施形態２）
本形態は、制御部６による、オゾン発生パラメータの制御方法を変更した例である。図１６に示すごとく、本形態では、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４を行う。ステップＳ１，Ｓ２については、実施形態１と同様なので、説明を省略する。ステップＳ４では、オゾナイザ２によって目標のオゾン量を生成でき、かつｔ₁≠ｔ₂となるように、ガスｇの流速ｖと、交流電源３の電圧Ｖとを制御する。この際、周波数ｆは固定する。

このようにすると、流速ｖと電圧Ｖとの、２つのオゾン発生パラメータしか制御しないため、制御部６の負担を低減できる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施形態３）
本形態は、制御部６による、オゾン発生パラメータの制御方法を変更した例である。図１７に示すごとく、本形態の制御部６は、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ５を行う。ステップＳ１，Ｓ２は実施形態１と同様なので、説明を省略する。ステップＳ５では、オゾナイザ２によって目標のオゾン量を生成でき、かつｔ₁≠ｔ₂となるように、交流電源３の電圧Ｖを制御する。この際、流速ｖ及び周波数ｆは固定する。

このようにすると、１個のオゾン発生パラメータ（電圧Ｖ）しか制御しないため、制御部６の負担をより低減できる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施形態４）
本形態は、制御部６による、オゾン発生パラメータの制御方法を変更した例である。図１８に示すごとく、本形態の制御部６は、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ６を行う。ステップＳ１，Ｓ２は実施形態１と同様なので、説明を省略する。ステップＳ６では、オゾナイザ２によって目標のオゾン量を生成でき、かつｔ₁≠ｔ₂となるように、周波数ｆと電圧Ｖを制御する。この際、ガスｇの流速ｖは固定する。

ガスｇの流速ｖを変更しようとすると、ガスポンプ４の稼働状態を変更する必要がある。そのため、流速ｖは、短時間で変更しにくい。これに対して、周波数ｆと電圧Ｖは、短時間で変更できる。そのため、流速ｖを一定値に固定し、周波数ｆと電圧Ｖを制御すれば、オゾンの発生量を短時間で変化させることができる。したがって、オゾンの発生量を短時間で目標値に近づけることができる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施形態５）
本形態は、オゾナイザ２の構造を変更した例である。図１９、図２０に示すごとく、本形態のオゾナイザ２は、実施形態１と同様に、ガスｇが流れる流路２０と、該流路２０を挟んで互いに対向する一対の電極２１（２１_a，２１_b）とを備える。個々の電極２１は、複数の線状部２１１と、連結部２１０とを有する。一対の電極２１_a，２１_bの線状部２１１は、それぞれＹ方向に延出している。また、図２０に示すごとく、Ｚ方向から見たときに、一対の線状部２１１は、互いに重なり合う。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

（実施形態６）
本形態は、オゾナイザ２の構造を変更した例である。図２１に示すごとく、本形態のオゾナイザ２は、実施形態１と同様に、ガスｇが流れる流路２０と、該流路２０を挟んで互いに対向する一対の電極２１（２１_a，２１_b）とを備える。個々の電極２１は、絶縁基板２３の表面全体を覆うように形成された板状部２１２と、該板状部２１２から流路２０側へ突出する突出部２１３とを備える。突起部２１３は、柱状にしたり、錐形状にしたり、線状にしたりすることができる。Ｚ方向から見たときに、一方の電極２１_aの突出部２１３と、他方の電極２１_bの突出部２１３とは、互いに重なり合う。これら一対の突出部２１３が互いに対向する部位が、放電部２２とされている。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。

１ オゾン発生システム
２ オゾナイザ
２０ 流路
３ 交流電源
４ ガスポンプ
５ ＮＯｘ検知部
６ 制御部
Ｖ 電圧
ｖ 流速
ｆ 周波数

Claims (8)

1. 排ガス中のＮＯを酸化してＮＯ₂にするためのオゾンを発生するオゾン発生システム（１）であって、
   酸素を含むガス（ｇ）が流れる流路（２０）と、該流路を挟んで互いに対向する一対の電極（２１）とを有し、該一対の電極間に発生した放電を用いて上記酸素を上記オゾンに変化させるオゾナイザ（２）と、
   上記一対の電極に電気接続した交流電源（３）と、
   上記流路に上記ガスを供給するガスポンプ（４）と、
   上記排ガスに含まれるＮＯｘを検知するＮＯｘ検知部（５）と、
   上記オゾナイザから発生する上記オゾンの量を制御する制御部（６）とを備え、
   上記オゾナイザは、上記放電が発生する部位である放電部（２２）を複数個有し、個々の該放電部は、上記ガスの流れ方向における位置が固定されており、上記複数の放電部が上記流れ方向に配され、
   上記制御部は、上記ＮＯｘ検知部による上記ＮＯｘの検出値から、必要となる上記オゾンの量を算出し、当該量の上記オゾンが上記オゾナイザから生成されるように、上記交流電源の電圧（Ｖ）と、上記交流電源の周波数（ｆ）と、供給される上記ガスの流速（ｖ）との、複数のオゾン発生パラメータのうち、少なくとも一つを制御するよう構成されている、オゾン発生システム。
2. 上記制御部は、上記放電部において発生し上記ガスの流れに伴って下流に移動する上記オゾンが、当該オゾンが発生した上記放電部よりも下流側に存在する他の全ての上記放電部のうち、少なくとも一つの該放電部において、再び上記放電に曝されないように、上記オゾン発生パラメータを制御するよう構成されている、請求項１に記載のオゾン発生システム。
3. 上記制御部は、上記ガスが一つの上記放電部を通過する間に、上記放電が複数回、発生するように、上記オゾン発生パラメータを制御するよう構成されている、請求項１又は２に記載のオゾン発生システム。
4. 上記制御部は、上記流れ方向に隣り合う複数の上記放電部のピッチｐと、上記流速ｖと、上記周波数ｆとから、下記の式を用いて、上記流れ方向に隣り合う２つの上記放電部の間を上記オゾンが移動する時間ｔ₁と、上記放電が発生する周期ｔ₂とを算出し、ｔ₁≠ｔ₂となるように、上記周波数ｆ及び上記流速ｖを制御するよう構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のオゾン発生システム。
   ｔ₁＝ｐ／ｖ
   ｔ₂＝１／２ｆ
5. 上記制御部は、上記周波数と、上記電圧と、上記流速とを全て制御するよう構成されている、請求項１〜４に記載のオゾン発生システム。
6. 上記制御部は、上記周波数を固定し、上記電圧と上記流速とを制御するよう構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のオゾン発生システム。
7. 上記制御部は、上記流速を段階的に変化させるよう構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のオゾン発生システム。
8. 上記制御部は、上記流速を固定し、上記周波数及び上記電圧を制御するよう構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のオゾン発生システム。

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