JP3055206B2 - オゾン発生管の破損検出回路 - Google Patents
オゾン発生管の破損検出回路Info
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Description
ゾン発生管が破損したことを検出するオゾン発生管の破
損検出回路に関する。
脱臭に大きな効果を発揮するので、下水処理場などで多
用されている。
造図である。オゾン発生管は円筒状の第1電極31と第
2電極32とを同心円状に配置した構成であるが、第1
電極31の内側にはガラスなどの誘電体33を挿入して
いる。ここで第1電極31と第2電極32との空隙に酸
素分子を含んだ気体、例えば空気を流しておき、この状
態で両電極間に交流電源1を接続し、交流高電圧を印加
して充放電を繰り返させることにより、酸素分子をオゾ
ンに変換している。尚、第2電極の内部には冷却用の水
を流している。
路図であり、図9はオゾン発生管が放電する際の等価回
路図である。即ち充電時は誘電体33と両電極間の空隙
とが静電容量の直列接続回路になっているが、放電時は
前述の空隙は短絡となり、誘電体33のみが静電容量に
なっていることを示している。
生回路の従来例を示した回路図であって、オゾン発生管
3とこれを保護するためのヒューズ4とを直列に接続
し、この直列回路の複数を並列に接続し、これに交流電
源1と昇圧変圧器2とで得られる交流高電圧を印加する
ことで充放電を繰り返し、放電時の電子と酸素分子との
反応によりオゾンを生成している。
作波形図であって、電源が電流源の場合の電圧・電流波
形を表しており、図11は電圧Vの変化、図11は
電流Iの変化である。オゾン発生管の充電時は誘電体3
3の静電容量と空隙の静電容量とが直列になり(図8参
照)、放電時は空隙部の放電により放電維持電圧に抑制
されている。それ故、オゾン発生管の等価静電容量を定
電流で充電することになるので、電圧は充電時と放電時
とでそれぞれ一定の傾きを持つことになる。図11に
おいて、t1 からt2 までが充電期間であり、t2 から
t3 までが放電期間である。
は前述したように一般にガラス等で構成しているので、
オゾン発生管が運転中に熱などのストレスを受けて破損
することがある。この誘電体33が破損すると放電時に
は電源短絡となるので、ヒューズ4が作動して破損した
誘電体33に属するオゾン発生管3を回路から切り離
す。しかしオゾン発生管が破損する度毎に運転を停止し
て破損したオゾン発生管3を交換していたのでは、手間
もかかるし効率が良くない。そこでオゾン発生管3の破
損本数がある値になるまでは交換をせずにそのまま運転
を継続するようにしている。しかしながら、オゾン発生
管3の破損は何時発生するか不明であるし、破損したか
否かは機側で目視により確認しなければならない不便が
あった。
より回路から切り離されたオゾン発生管の数を容易に検
出出来るようにすることにある。
めにこの発明の破損検出回路は、対向している2つの電
極の間に誘電体を挿入しているオゾン発生管とヒューズ
との直列回路の複数を並列接続して交流電源に接続し、
前記オゾン発生管の両電極間の空隙に酸素分子を含んだ
気体を流すと共に、この両電極間に印加した交流高電圧
による充放電の繰り返しでオゾンを発生させる装置にお
いて、前記交流電源の出力電圧を微分する微分演算手段
と、前記交流電源の出力電流を予め定めた静電容量で割
り算する割り算演算手段とを備え、前記微分演算結果が
前記割り算演算結果とを比較することでオゾン発生管使
用本数の減少を検出しようとするものである。
性が静電容量と等価であることを利用するものであっ
て、オゾン発生管に印加される電圧Vと電流Iとを検出
することで数1に示す電圧方程式を得る。但しCは静電
容量である。
数2から数3を導き、この数3からオゾン発生管使用本
数の減少を検出しようとするものである。
静電容量が大きいので電圧Vの微分値dV/dtは小で
あるが、数2で明らかなように、破損などによりオゾン
発生管の使用本数が減少すれば静電容量が小さくなり、
その結果dV/dtが大きくなる。それ故オゾン発生管
使用本数の下限値に対応する静電容量Cを予め定めてお
き、検出電流Iをこの静電容量Cで割り算した値に比べ
て前述した電圧Vの微分値の方が相対的に大きくなった
ときに警報を発するようにするものである。
あるが、交流電源1からの交流電圧を昇圧変圧器2で昇
圧し、過電流保護用のヒューズ4を備えている複数のオ
ゾン発生管3にこの交流高電圧を印加するのは、図10
で既述の従来例回路の場合と同じである。本発明におい
ては、オゾン発生管3に印加する交流電圧Vを電圧検出
器13で検出し、微分器6でこの電圧Vを微分し、その
微分演算結果dV/dtを比較器7に与える。一方オゾ
ン発生管3に流れる電流Iを交流電流検出器14で検出
し、この電流Iを割り算器5において静電容量Cで割り
算し、その割り算結果を比較器7に与える。ここで静電
容量Cの値は前述したようにオゾン発生管使用本数の下
限値に対応した値とする。オゾン発生管3の破損本数が
所定値以上になると、それまでは論理L信号であった比
較器7の出力が論理H信号を出力することになるので、
この出力の変化を検出してオゾン発生管3の使用本数減
少を警報する。
合に図1に示す第1実施例回路の動作を表した動作波形
図であって、図2は電圧Vの変化、図2は電流Iの
変化、図2は割り算器5出力信号の変化、図2は微
分器6出力信号の変化、図2は比較器7出力信号の変
化をそれぞれが表している。オゾン発生管3の使用本数
が正常な場合は、静電容量Cが大きいため電圧Vの変化
は緩やかである。その結果電圧微分値は小さく、比較器
7は論理L信号を出力している。
場合に図1に示す第1実施例回路の動作を表した動作波
形図であって、図3は電圧Vの変化、図3は電流I
の変化、図3は割り算器5出力信号の変化、図3は
微分器6出力信号の変化、図3は比較器7出力信号の
変化をそれぞれが表している。オゾン発生管3の使用本
数の減少に伴って静電容量Cも減少するため電圧Vの変
化は急激となる。その結果、電圧微分値は大となり、特
に充電時に比較器7は論理H信号を出力する。よって静
電容量Cの値を適切に選定しておけば、オゾン発生管3
の使用本数が所定値まで減少した時点で、比較器7の出
力信号は論理L信号から論理H信号に切り換わって警報
を発する。
であるが、この第2実施例回路に使用している交流電源
1、昇圧変圧器2、オゾン発生管3、ヒューズ4、割り
算器5、微分器6、電圧検出器13、及び交流電流検出
器14の名称・用途・機能は図1で既述の第1実施例回
路に図示のものと同じであるから、これらの説明は省略
する。この第2実施例回路では第2割り算器12を設け
て、微分器6の出力を割り算器5の出力で割り算し、そ
の演算結果が所定値よりも大きくなったことを警報設定
器16で検出すれば警報を発する。
であって、商用電源21からの交流を、コンバータ9と
直流リアクトル10及びインバータ11とで構成してい
る電流形インバータで再び交流に変換してから昇圧変圧
器2に与えていることと、直流電流検出器15が直流電
流Iを検出していることと、電圧検出器13で検出した
交流電圧を整流器8で直流に整流していることが、図1
で既述の第1実施例回路とは異なっている点であるが、
それ以外は同じである。この図5に示す構成にすれば、
電流Iは電流形インバータの直流電流を用いるので、電
流検出が低圧になって検出が容易になることと、電流形
インバータ制御用の電流検出器を共用出来る利点があ
る。
であって、検出電流Iの割り算結果と、検出電圧Vの微
分演算結果との比率を第2割り算器12で求める点が前
述の第3実施例回路と異なっているが、それ以外は総て
図5で既述の第3実施例回路と同じであるから、説明は
省略する。
本数の下限値に対応した静電容量を予め定めておき、オ
ゾン発生管に流れる合計電流をこの静電容量で割り算し
た値とオゾン発生管印加電圧の微分演算値とを比較し、
後者の値が前者の値よりも相対的に大きくなった時、オ
ゾン発生管の破損数が限界値に到達したことを警報する
ようにしている。それ故、誘電体が破損して回路から切
り離されるオゾン発生管の数を目視により確認しなくて
も、自動的に検出出来るので、オゾン発生管の破損本数
を確認する手間を省略出来る効果が得られる。また、オ
ゾン発生管とヒューズとの直列回路の複数を、交流を直
流に変換するコンバータとこの直流を交流に変換するイ
ンバータとで構成された交流電源に並列に接続する場合
にあっては、割り算に用いる電流値にインバータ制御用
の電流検出値(例えばコンバータの出力電流)を用いる
ので、電流検出が低圧になって検出が容易になり、オゾ
ン発生管の破損検出にインバータ制御用の電流検出器を
共用することが出来る。
示す第1実施例回路の動作を表した動作波形図
に示す第1実施例回路の動作を表した動作波形図
来例を示した回路図
Claims (4)
- 【請求項1】オゾン発生管とヒューズとの直列回路の複
数を並列接続して交流電源に接続してオゾンを発生させ
る装置において、前記交流電源の出力電圧を微分する微
分演算手段と、前記交流電源の出力電流を予め定めた静
電容量で割り算する割り算演算手段と、前記微分演算手
段の出力と前記割り算演算手段の出力とを比較し、前記
微分演算手段の出力が前記割り算演算手段の出力より大
になれば警報を出力する比較手段とを備えたことを特徴
とするオゾン発生管の破損検出回路。 - 【請求項2】オゾン発生管とヒューズとの直列回路の複
数を並列接続して交流電源に接続してオゾンを発生させ
る装置において、前記交流電源の出力電圧を微分する微
分演算手段と、前記交流電源の出力電流を予め定めた静
電容量で割り算する第1割り算演算手段と、前記微分演
算手段の出力と前記第1割り算演算手段の出力との比率
を演算する第2割り算手段と、該第2割り算演算手段の
出力があらかじめ定めた値を越えれば警報を発する警報
手段とを備えたことを特徴とするオゾン発生管の破損検
出回路。 - 【請求項3】オゾン発生管とヒューズとの直列回路の複
数を並列接続し、交流を直流に変換するコンバータとこ
の直流を交流に変換するインバータとで構成された交流
電源に接続してオゾンを発生させる装置において、前記
インバータの出力電圧を整流する整流手段と、この整流
手段出力電圧を微分する微分演算手段と、前記インバー
タの制御用電流検出値を予め定めた静電容量で割り算す
る割り算演算手段と、前記微分演算手段の出力と前記割
り算演算手段の出力とを比較し、前記微分演算手段の出
力が前記割り算演算手段の出力より大になれば警報を出
力する比較手段とを備えたことを特徴とするオゾン発生
管の破損検出回路。 - 【請求項4】オゾン発生管とヒューズとの直列回路の複
数を並列接続し、交流を直流に変換するコンバータとこ
の直流を交流に変換するインバータとで構成された交流
電源に接続してオゾンを発生させる装置において、前記
インバータの出力電圧を整流する整流手段と、この整流
手段出力電圧を微分する微分演算手段と、前記インバー
タの制御用電流検出値を予め定めた静電容量で割り算す
る第1割り算演算手段と、前記微分演算手段の出力と前
記第1割り算演算手段の出力との比率を演算する第2割
り算手段と、該第2割り算演算手段の出力があらかじめ
定めた値を越えれば警報を発する警報手段とを備えたこ
とを特徴とするオゾン発生管の破損検出回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3106158A JP3055206B2 (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | オゾン発生管の破損検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3106158A JP3055206B2 (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | オゾン発生管の破損検出回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04338104A JPH04338104A (ja) | 1992-11-25 |
JP3055206B2 true JP3055206B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=14426493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3106158A Expired - Fee Related JP3055206B2 (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | オゾン発生管の破損検出回路 |
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Country | Link |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09301704A (ja) * | 1996-05-09 | 1997-11-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | オゾン発生素子及びオゾン発生装置 |
JP4015210B2 (ja) * | 1996-05-30 | 2007-11-28 | 富士電機システムズ株式会社 | オゾン発生装置 |
JP5794078B2 (ja) * | 2011-09-30 | 2015-10-14 | 株式会社Ihi | オゾン発生装置 |
-
1991
- 1991-05-13 JP JP3106158A patent/JP3055206B2/ja not_active Expired - Fee Related
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