JP2971100B2

JP2971100B2 - Inverter device for ozone generation

Info

Publication number: JP2971100B2
Application number: JP2156532A
Authority: JP
Inventors: 慎吾峯
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-06-13
Filing date: 1990-06-13
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JPH0446006A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、オゾン発生器に放電電力を供給するため
のオゾン発生用インバータ装置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ozone generation inverter device for supplying discharge power to an ozone generator.

［従来の技術］オゾンは強い酸化力を有する気体であり、その酸化力
を利用して、脱色、脱臭、殺菌等各方面に広く利用され
ている。そして、通常オゾンの生成は空気中あるいは酸
素ガス中において、放電を生起することによって行われ
る。第５図はこのようなオゾンを発生するためのオゾン
発生器に放電電力を供給するための従来のオゾン発生用
インバータ装置の回路図である。図において、（１）は
直流電流源（定電流）、（2A），（2B），（2C），（2
D）は、単相ブリッヂのインバータを構成するスイッチ
ング素子、（3A），（3B）および（3C），（3D）は、そ
れぞれ、２個１組で直列接続されたダイオード、（４）
は、前記単相ブリッヂの出力側に接続されたオゾン発生
器であり、空間ギャップによる静電容量を有するコンデ
ンサ（５）と誘電体による静電容量を有するコンデンサ
（６）とで構成されている。[Related Art] Ozone is a gas having a strong oxidizing power, and is widely used in various fields such as decolorization, deodorization, and sterilization by utilizing the oxidizing power. Usually, ozone is generated by generating discharge in air or oxygen gas. FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional inverter device for generating ozone for supplying discharge power to an ozone generator for generating such ozone. In the figure, (1) is a DC current source (constant current), (2A), (2B), (2C), (2
(D) is a switching element constituting a single-phase bridge inverter, (3A), (3B) and (3C), (3D) are diodes connected in series in pairs, respectively (4)
Is an ozone generator connected to the output side of the single-phase bridge, and is composed of a capacitor (5) having a capacitance due to a space gap and a capacitor (6) having a capacitance due to a dielectric. .

次に、上記構成の動作について説明する。スイッチン
グ素子（2A），（2D）の組と、スイッチング素子（2
B），（2C）の組を交互に導通及び遮断させることによ
り直流の電流源（１）を交流の電流に変換する。第６図
の動作タイムチャートに示すように、一方のスイッチン
グ素子（２）の組をオンすることによってオゾン発生器
（４）を期間ａで負側から正側に充電し、期間ｂの間に
コンデンサ（５）の空間ギャップで放電を起こし、他方
のスイッチング素子（２）の組をオンすることによって
期間ｃでオゾン発生器（４）を正側から負側に充電し、
期間ｄの間に再びコンデンサ（５）の空間ギャップで放
電を起こす。従って、期間a,cは非放電期間となり、期
間ｂ、ｄが放電期間である。Next, the operation of the above configuration will be described. A set of switching elements (2A) and (2D) and a switching element (2
The DC current source (1) is converted to an AC current by alternately conducting and blocking the set of B) and (2C). As shown in the operation time chart of FIG. 6, the ozone generator (4) is charged from the negative side to the positive side in the period a by turning on one set of the switching elements (2), and during the period b, Discharge occurs in the space gap of the capacitor (5), and the ozone generator (4) is charged from the positive side to the negative side in the period c by turning on the other set of the switching elements (2),
Discharge occurs again in the space gap of the capacitor (5) during the period d. Therefore, the periods a and c are non-discharge periods, and the periods b and d are discharge periods.

［発明が解決しようとする課題］従来のオゾン発生用インバータ装置は以上のように構
成されているので、オゾン発生器（４）への充電電流が
直流の電流源（１）からだけ供給されることになり、オ
ゾン発生器を負（正）側から正（負）側に充電するとき
の時間が長くかかる。従って、非放電期間が長くなり、
放電効率が悪いという問題点があった。従って、上記問
題点を解消しなければならないという課題がある。[Problem to be Solved by the Invention] Since the conventional inverter device for ozone generation is configured as described above, the charging current to the ozone generator (4) is supplied only from the DC current source (1). That is, it takes a long time to charge the ozone generator from the negative (positive) side to the positive (negative) side. Therefore, the non-discharge period becomes longer,
There was a problem that the discharge efficiency was poor. Therefore, there is a problem that the above problem must be solved.

発明の目的この発明は上記課題を解決するためになされたもの
で、非放電期間を短縮し、放電効率を改善することがで
きるオゾン発生用インバータ装置を得ることを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to obtain an ozone generation inverter device capable of shortening a non-discharge period and improving discharge efficiency.

［課題を解決するための手段］この発明にかかるオゾン発生用インバータ装置は、各
直列接続回路における２つのダイオードとスイッチング
素子との接続点同士を抵抗器によって接続したことを特
徴とする。[Means for Solving the Problems] The inverter device for ozone generation according to the present invention is characterized in that the connection points between the two diodes and the switching element in each series connection circuit are connected by a resistor.

［作用］オゾン発生器への電流供給を正側から負側（または負
側から正側）に反転させたときに、オゾン発生器中のコ
ンデンサの一方の電極に充電された電荷を抵抗器を介し
て他方の電極に移動する。従って、オゾン発生器の電圧
極性の反転に起因する電荷の移動を高速に行なうことが
でき、充電時間すなわち非放電期間を短縮し、放電効率
を改善することができる。[Operation] When the current supply to the ozone generator is reversed from the positive side to the negative side (or from the negative side to the positive side), the electric charge charged to one electrode of the capacitor in the ozone generator is transferred to the resistor. Move to the other electrode through. Therefore, the electric charge can be moved at high speed due to the reversal of the voltage polarity of the ozone generator, and the charging time, that is, the non-discharging period can be shortened, and the discharging efficiency can be improved.

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図は、この発明によるオゾン発生用インバータ装置の
回路図であり、（11）は直流電流源、（12A），（12
B），（12C），（12D）は、それぞれ、単相ブリッヂの
インバータを構成するスイッチング素子、（13A），（1
3B）および（13C），（13D）は、それぞれ２個ずつ同一
方向に、すなわち、一方のカソードと他方のアノードと
を結んで直列接続されたダイオードである。ダイオード
（13A）のアノードはスイッチング素子（12A）に、ダイ
オード（13B）のカソードはスイッチング素子（12B）
に、ダイオード（13C）のアノードはスイッチング素子
（12C）に、ダイオード（13D）のカソードはスイッチン
グ素子（12D）に、それぞれ接続されている。（14）
は、前記単相ブリッヂの出力側に接続されたオゾン発生
器であり、空間ギャップによる静電容量を放電によって
オゾンを発生するコンデンサ（15）と誘電体による静電
容量を有するコンデンサ（16）とで構成されている。
（17）は、前記ダイオード（13A）とダイオード（13B）
の直列回路に並列に、ダイオード（13A）のアノードと
ダイオード（13B）のカソードの部分で接続された抵抗
器、（18）は、同じく、前記ダイオード（13C）のアノ
ードとダイオード（13D）のカソードの部分で並列接続
された抵抗器である。スイッチング素子（12A）〜（12
D）は制御端子（12a）〜（12b）に所定のタイミングで
印加される制御電圧にしたがってスイッチング動作する
ようになっている。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of an inverter device for generating ozone according to the present invention, wherein (11) is a DC current source, (12A), (12)
B), (12C) and (12D) are the switching elements that constitute the single-phase bridge inverter, (13A) and (1
3B), (13C), and (13D) are diodes that are connected in series two by two in the same direction, that is, by connecting one cathode and the other anode. The anode of the diode (13A) is the switching element (12A), and the cathode of the diode (13B) is the switching element (12B)
The anode of the diode (13C) is connected to the switching element (12C), and the cathode of the diode (13D) is connected to the switching element (12D). (14)
Is an ozone generator connected to the output side of the single-phase bridge, and a capacitor (15) for generating ozone by discharging a capacitance due to a space gap and a capacitor (16) having a capacitance due to a dielectric. It is composed of
(17) The diode (13A) and the diode (13B)
A resistor connected at the anode of the diode (13A) and the cathode of the diode (13B) in parallel with the series circuit of (18) is also the anode of the diode (13C) and the cathode of the diode (13D). Are resistors connected in parallel at the part. Switching element (12A)-(12
D) performs a switching operation according to a control voltage applied to the control terminals (12a) to (12b) at a predetermined timing.

次に、上記構成の動作について説明する。スイッチン
グ素子（12A），（12D）の組と、スイッチング素子（12
B），（12C）の組とを交互に導通及び遮断させることに
より、上記回路は定電流源である直流電流源（11）から
供給される直流電流を交流の電流に変換する。第２図の
動作タイムチャートに示すように、オゾン発生器（14）
を期間ａの間に負側から正側に充電し、期間ｂの間に空
間ギャップで放電を起こし、ついで期間ｃでオゾン発生
器（14）を正側から負側に充電し、期間ｄの間に空間ギ
ャップにおいて放電を起こす。そこで、期間ａ、ｃは非
放電期間となり、期間ｂ、ｄが放電期間となる。Next, the operation of the above configuration will be described. A set of switching elements (12A) and (12D) and a switching element (12
The circuit converts the DC current supplied from the DC current source (11), which is a constant current source, into an AC current by alternately conducting and blocking the set of B) and (12C). As shown in the operation time chart of FIG. 2, the ozone generator (14)
Is charged from the negative side to the positive side during the period a, discharge occurs in the space gap during the period b, and then the ozone generator (14) is charged from the positive side to the negative side during the period c. Discharge occurs in the space gap between them. Therefore, the periods a and c are non-discharge periods, and the periods b and d are discharge periods.

ここで、本実施例においては、ダイオード（13A）と
ダイオード（13B）の直列回路及びダイオード（13C）と
ダイオード（13D）の直列回路には抵抗器（17），（1
8）が並列接続されており、期間ａの充電量が0Vになる
までは、スイッチング素子（12A）〜（12D）がすべてオ
ンとなっている。そこで、この期間はオゾン発生器（1
4）には第３図に破線Ｅで示した経路に沿い、抵抗器（1
7），（18）を介して、オゾン発生器（14）のコンデン
サ（16）からコンデンサ（15）に向かって充電電流が流
れる。そして、その後スイッチ素子（12A），（12D）の
みをオンし、従来例と同様の充電を行う。また、オゾン
発生器（14）を期間ｃで正側から負側に充電する際に
は、その当初に第４図に示す破線Ｆの経路に沿って同様
に充電電流が流れる。従って、従来例のようにダイオー
ド（3A），（3D）または（3C），（3D）を介して直流の
電流源（１）からのみ充電電流が供給され充電される場
合に比べ、この発明による上記実施例の場合は抵抗器
（17），（18）を経由する充電電流が追加されるので、
充電時間が著しく短縮できる。したがって非放電期間が
短縮され、放電効率が大幅に向上する。Here, in this embodiment, resistors (17) and (1) are connected to the series circuit of the diode (13A) and the diode (13B) and the series circuit of the diode (13C) and the diode (13D).
8) are connected in parallel, and all the switching elements (12A) to (12D) are on until the charge amount in the period a becomes 0 V. Therefore, during this period, the ozone generator (1
4), the resistor (1) follows the path shown by the broken line E in FIG.
A charging current flows from the capacitor (16) of the ozone generator (14) to the capacitor (15) via 7) and (18). Thereafter, only the switch elements (12A) and (12D) are turned on, and the same charging as in the conventional example is performed. When charging the ozone generator (14) from the positive side to the negative side in the period c, a charging current similarly flows along the path indicated by the broken line F shown in FIG. Therefore, the present invention is different from the conventional example in which the charging current is supplied only from the DC current source (1) via the diodes (3A), (3D) or (3C), (3D) and charging is performed. In the case of the above embodiment, since the charging current passing through the resistors (17) and (18) is added,
The charging time can be significantly reduced. Therefore, the non-discharge period is shortened, and the discharge efficiency is greatly improved.

なお、上記実施例では、スイッチング素子としてMOS
−FETを使用した場合について説明したが、スイッチン
グ素子としてトランジスタを使用してもよい。In the above embodiment, a MOS is used as the switching element.
Although the case where the FET is used has been described, a transistor may be used as the switching element.

［発明の効果］以上のように、この発明によるオゾン発生用インバー
タ装置は、２個のダイオードを直列接続してなる２組の
ダイオード回路のそれぞれに抵抗器を並列接続する構成
により、充電時間すなわち非放電期間を短縮し、放電効
率を著しく向上させることができる。[Effects of the Invention] As described above, the ozone generation inverter device according to the present invention has a configuration in which a resistor is connected in parallel to each of two sets of diode circuits in which two diodes are connected in series. The non-discharge period can be shortened, and the discharge efficiency can be significantly improved.

[Brief description of the drawings]

第１図は、この発明によるオゾン発生用インバータ装置
の１実施例の回路図、第２図は第１図の回路の動作タイ
ムチャート、第３図、第４図は、この発明によるオゾン
発生用インバータ装置の電圧極性が反転するときの回路
動作を示す説明図、第５図は、従来のオゾン発生用イン
バータ装置の回路図、第６図は第５図の回路の動作タイ
ムチャートである。図において、（11）は直流電流源、（12A）〜（12D）は
スイッチング素子、（12a）〜（12d）は制御端子、（13
A）〜（13D）はダイオード、（14）はオゾン発生器、
（15），（16）はコンデンサ、（17），（18）は抵抗器
である。なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a circuit diagram of one embodiment of an inverter device for ozone generation according to the present invention, FIG. 2 is an operation time chart of the circuit of FIG. 1, and FIGS. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a circuit operation when the voltage polarity of the inverter device is reversed, FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional inverter device for generating ozone, and FIG. 6 is an operation time chart of the circuit of FIG. In the figure, (11) is a DC current source, (12A) to (12D) are switching elements, (12a) to (12d) are control terminals, and (13)
A) to (13D) are diodes, (14) is an ozone generator,
(15) and (16) are capacitors, and (17) and (18) are resistors. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims

(57) [Claims]

1. A single-phase bridge for generating ozone, wherein two sets of a switching element, a diode, and a series connection circuit of a diode and a switching element are connected in parallel to a DC power supply, and a connection between the diodes is connected to an ozone generator. An inverter device for generating ozone, wherein a connection point between two diodes and a switching element in each series connection circuit is connected by a resistor.