JP3545098B2 - Ozone generator - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、空気や水環境の浄化に利用するオゾンを工業的に大量に発生させるオゾン発生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来のオゾン発生装置を示すブロック図であり、図において、1は交流電圧・電流を直流電圧・電流に変換する順変換器、2は直流電圧・電流を平滑化するリアクトルである。
【0003】
3は該直流電圧・電流を交流電圧・電流に逆変換する逆変換器であり、4は逆変換により得た交流電圧を昇圧する変圧器、5はこの変圧器4で昇圧された電圧によりオゾンを発生するオゾン発生器である。
【0004】
6は平滑化された直流電圧を検出する電圧検出器、7は平滑化された直流電流を検出する電流検出器である。
【0005】
次に動作について説明する。まず、上記順変換器1は交流電圧・電流を直流電圧・電流に変換し、リアクトル2によりその変換した直流電圧・電流を平滑化するとともに、逆変換器3により再び交流電圧・電流に逆変換する。
【0006】
この逆変換した交流電圧を変圧器4により昇圧し、オゾン発生器5にオゾン発生用の電力を供給する。このとき、オゾン発生装置の保護,制御のために上記電圧検出器6および電流検出器7で検出された直流電圧および直流電流が利用される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来のオゾン発生装置は以上のように構成されているので、電圧検出器6および電流検出器7の出力を用いてオゾン発生装置の保護や制御を行えるものの、このオゾン発生装置で消費される電力,オゾン発生器5のインピーダンス,電力原単位,平均電力原単位などのオゾン発生装置自体の動作に関するデータを検出することができないなどの問題点があった。
【0008】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、オゾン発生動作の状態を判定したり、オゾン発生動作上必要となるデータを演算によって容易に検出できるオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【0009】
この発明は消費電力を正確かつ容易に求めることができるオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【0010】
この発明はオゾン発生器のインピーダンスを容易に求めることができるオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【0011】
この発明は電力原単位を求めることで、消費電力の利用効率を判定できるオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【0012】
この発明は瞬時の電力原単位ではなく、長期間に亘る平均電力原単位を求めることで、消費電力の長期間に亘る利用効率を判定できるオゾン発生装置を得ることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係るオゾン発生装置は、交流電圧及び交流電流を直流電圧及び直流電流にそれぞれ変換する順変換器と、上記順変換器からの直流電圧及び直流電流をそれぞれ平滑化するリアクトルと、上記リアクトルにより滑化された直流電圧及び直流電流を交流電圧及び交流電流にそれぞれ逆変換する逆変換器と、上記逆変換器からの交流電圧及び電流により駆動されてオゾンを発生するオゾン発生器とを備えたオゾン発生装置において、上記順変換器からの直流の電圧を検出する電圧検出手段と、上記順変換器からの直流の電流を検出する電流検出手段と、上記電圧検出手段及び電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を上記順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める除算器とからなる動作状態検出手段と、該動作状態検出手段による処理結果を表示する表示手段とを設けたものである。
【0015】
請求項2の発明に係るオゾン発生装置は、動作状態検出手段を、電圧検出手段の出力値を電流検出手段の出力値で除算してインピーダンス値を求める除算器から構成したものである。
【0016】
請求項3の発明に係るオゾン発生装置は、動作状態検出手段を、電圧検出手段および電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める第1の除算器と、該第1の除算器が出力する消費電力値を、オゾン発生器のオゾン発生量で除算してオゾン発生量に対する消費電力の利用効率を表す電力原単位を求める第2の除算器とから構成するものである。
【0017】
請求項4の発明に係るオゾン発生装置は、動作状態検出手段を、電圧検出手段および電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を上記順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める第1の除算器と、該第1の除算器が出力する消費電力を積算する第1の積算器と、上記オゾン発生器のオゾン発生量を積算する第2の積算器と、上記第1の積算器の出力値を上記第2の積算器の出力値で除算して平均電力原単位を求める第3の除算器とから構成するようにしたものである。
【0019】
【作用】
請求項1の発明におけるオゾン発生装置は、直流の電圧,電流を電圧検出手段および電流検出手段にてそれぞれ検出し、これらの電圧,電流の乗算値を上記順変換器の効率信号で除算処理することで、装置全体の正確な消費電力を求められるようにする。
【0020】
請求項2の発明におけるオゾン発生装置は、電圧検出手段で検出した電圧値を電流検出手段で検出した電流値で除算することで、オゾン発生器が正常か異常かの判断基準となるインピーダンスを求められるようにする。
【0021】
請求項3の発明におけるオゾン発生装置は、電圧検出手段および電流検出手段で求めた電圧および電流の乗算値を、順変換器の効率信号で除算処理し、さらにこの除算結果をオゾン発生量で除算することで、システム全体の電力原単位を出力および表示可能にする。
【0022】
請求項4の発明におけるオゾン発生装置は、電圧および電流を乗算する乗算器の出力値を順変換器の効率信号で除算し、得られた消費電力の積算値とオゾン発生量の積算値との比から、平均電力原単位を演算によって求められるようにする。
【0023】
【実施例】
実施例1.
以下に、この発明の一実施例を図について説明する。図1はこの発明の一実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。図において、1は交流電圧・電流を直流電圧・電流に変換する順変換器、2は直流電圧・電流を平滑化するリアクトルである。
【0024】
3は上記の平滑化された直流電圧・電流を交流電圧・電流に逆変換する逆変換器、4は逆変換により得た該交流電圧を昇圧する変圧器、5はその変圧器4で昇圧された電圧により駆動されてオゾンを発生するオゾン発生器である。
【0025】
6は直流電圧の電圧検出器(電圧検出手段)、7は直流の電流検出器(電流検出手段)、8は電圧検出器6および電流検出器7の各検出出力を乗算する乗算器、8Aはその乗算結果と順変換器1の効率信号との除算を行う除算器(第1の除算器)、8Bは上記効率信号を出力する効率信号出力器、9は除算器8Aの出力である消費電力を表示する表示器(表示手段)である。なお、乗算器8,除算器8Aおよび効率信号出力器8Bはオゾン発生装置の動作状態検出手段Rを構成している。
【0026】
次に動作について説明する。まず、外部から入力された交流電圧・電流を順変換器1によって直流電圧・電流に変換し、さらにリアクトル2によりその直流電圧・電流を平滑化するとともに、逆変換器3により再び交流電圧・電流に逆変換する。さらに、この逆変換された交流電圧を変圧器4に入力して昇圧し、オゾン発生器5に交流電力を供給する。
【0027】
一方、上記直流電圧を検出する電圧検出器6および直流電流を検出する電流検出器7の各出力信号を乗算器8で乗算し、この乗算結果として得られる直流電力を除算器8Aに入力する。
【0028】
この除算器8Aではその直流電力を効率信号出力器8Bが出力する順変換器1の効率信号にて除算することにより補正し、この補正を行った信号を表示器9に出力することにより、オゾン発生装置の正確な消費電力を表示する。
【0029】
実施例2.
図2はこの発明の他の実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。図において、10は電圧検出器6の出力を電流検出器7の出力にて除算する除算器であり、これが動作状態検出手段Rを構成している。なお、このほかの図1に示したものと同一の構成部分には同一符号を付して、その重複する説明を省略する。
【0030】
次に動作について説明する。まず、上記電圧検出器6および電流検出器7は逆変換器3の入力側の直流電圧および直流電流をそれぞれ検出し、これらの各検出信号を除算器10で除算し、この除算結果からオゾン発生器のインピーダンスを求め、このインピーダンス値を表示器9に表示させる。
【0031】
従って、こうして得られたインピーダンス値により、オゾン発生器5を構成するガラス電極管の異常の有無を判別できる。
【0032】
また、かかるガラス電極管異常の有無を判別する方法は以下の通りである。すなわち、オゾン発生器5は複数本のガラス電極管より構成され、これらは例えば図3に示すようにコンデンサ5Aが並列接続された等価回路として表現できる。
【0033】
そして、上記ガラス電極管に異常が発生した場合には、図3に示すようなコンデンサ5Aの電極が短絡状態またはオープン状態となり、短絡状態となった場合には、上記インピーダンスが0となり、また、オープン状態となった場合は、上記インピーダンスが大きくなる。
【0034】
従って、上記インピーダンスの大きさを表示器9上で看取することで、ガラス電極管5Aが正常か異常かを判別できることとなる。
【0035】
実施例3.
図4はこの発明の他の実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。図において、11はオゾン発生量測定装置、14は除算器8Aの出力値である消費電力を、オゾン発生量で除算する第2の除算器である。なお、このほかの図1に示したものと同一の構成部分には同一符号を付して、その重複する説明を省略する。ここでは、上記消費電力をオゾン発生量で除算した結果を電力原単位と呼ぶ。なお、上記乗算器8,除算器8A,効率信号出力器8B,オゾン発生量測定装置11および第2の除算器14はオゾン発生装置の動作状態検出手段Rを構成している。
【0036】
次に動作について説明する。この実施例では、上記各実施例と同じく、電圧検出器6および電流検出器7の各出力信号を乗算器8で乗算し、この乗算結果を効率信号出力器8Bが出力する順変換器1の効率信号で除算することによって求まる消費電力を、第2の除算器14に入力している。
【0037】
一方、この第2の除算器14では上記のようにして得た消費電力をオゾン発生量測定装置11の出力信号で除算することにより電力原単位を求め、この電力原単位を表示器9に出力することにより、そのオゾン発生装置の電力原単位からオゾン発生量に対する消費電力の利用効率を判定することができることとなる。
【0038】
実施例4.
図5はこの発明の他の実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。図において、8Aは除算器、11はオゾン発生量測定装置、12および13は上記除算器8Aが出力するオゾン発生器5の消費電力およびオゾン発生量測定装置11が測定したオゾン発生量をそれぞれ積算するための第1の積算器および第2の積算器である。なお、乗算器8,第1の除算器8A,効率信号出力器8B,第1の積算器12,第2の積算器13および第3の除算器15はオゾン発生装置の動作状態検出手段Rを構成している。
【0039】
次に動作について説明する。まず、上記実施例と同じく、電圧検出器6および電流検出器7の各出力信号を乗算器8で乗算する。そしてこれにより求まった直流電力を除算器8Aに入力し、ここでこの直流電力を効率信号出力器8Bが出力する順変換器1の効率信号により補正する。
【0040】
そして、この補正を行った信号(消費電力)を第1の積算器12にて積算するとともに、オゾン発生量測定装置11の出力信号(オゾン発生量)を第2の積算器13で積算する。そして、第3の除算器15を用いて、上記第1の積算器12の出力信号を第2の積算器13の出力信号で除算することにより平均電力原単位を求め、これを表示器9に出力する。
【0041】
こうすることにより、瞬時の電力原単位ではなく、長期間におけるオゾン発生装置の平均電力原単位を表示でき、これを容易に確認できる。
【0043】
【発明の効果】
以上のように、請求項1の発明によれば、順変換器からの直流の電圧を検出する電圧検出手段と、上記順変換器からの直流の電流を検出する電流検出手段と、上記電圧検出手段及び電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を上記順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める除算器とからなる動作状態検出手段と、該動作状態検出手段による処理結果を表示する表示手段とを設けたので、消費電力を正確かつ容易に求めることができるものが得られる効果がある。
【0044】
請求項2の発明によれば、動作状態検出手段を、電圧検出手段の出力値を電流検出手段の出力値で除算してインピーダンス値を求める除算器とからなるように構成したので、オゾン発生器のインピーダンスを容易に求めることができるものが得られる効果がある。
【0045】
請求項3の発明によれば、動作状態検出手段を、電圧検出手段および電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める第1の除算器と、該第1の除算器が出力する消費電力値を、オゾン発生器のオゾン発生量で除算してオゾン発生量に対する消費電力の利用効率を表す電力原単位を求める第2の除算器とから構成したので、オゾン発生器に対する消費電力の利用効率を表示できるものが得られる効果がある。
【0046】
請求項4の発明によれば、動作状態検出手段を、電圧検出手段および電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を上記順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める第1の除算器と、該第1の除算器が出力する消費電力を積算する第1の積算器と、上記オゾン発生器のオゾン発生量を積算する第2の積算器と、上記第1の積算器の出力値を上記第2の積算器の出力値で除算して平均電力原単位を求める第3の除算器とから構成したので、瞬時の電力原単位ではなく、長期間に亘る平均電力原単位を容易に求めることができるものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。
【図2】この発明の他の実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。
【図3】図2におけるオゾン発生器を示す等価回路図である。
【図4】この発明の他の実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。
【図5】この発明の他の実施例によるオゾン発生装置を示すブロック図である。
【図6】従来のオゾン発生装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 順変換器、3 逆変換器、5 オゾン発生器、6 電圧検出器(電圧検出手段)、7 電流検出器(電流検出手段)、8 乗算器、8A 除算器(第1の除算器)、8B 効率信号出力器(効率信号)、9 表示器(表示手段)、10除算器、11 オゾン発生量測定装置、12 第1の積算器、13 第2の積算器、14 第2の除算器、15 第3の除算器、R 動作状態検出手段。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an ozone generator that industrially generates a large amount of ozone used for purifying air and water environments.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional ozone generator. In the figure,
[0003]
[0004]
[0005]
Next, the operation will be described. First, the
[0006]
The inversely converted AC voltage is boosted by the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional ozone generator is configured as described above, although the protection and control of the ozone generator can be performed using the outputs of the
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an ozone generator capable of judging a state of an ozone generation operation and easily detecting data necessary for the ozone generation operation by calculation. With the goal.
[0009]
An object of the present invention is to provide an ozone generator capable of accurately and easily determining power consumption.
[0010]
An object of the present invention is to provide an ozone generator capable of easily determining the impedance of an ozone generator.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ozone generator capable of determining a power consumption efficiency by obtaining a power consumption unit.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ozone generator capable of determining a long-term utilization efficiency of power consumption by calculating an average power consumption over a long period, not an instantaneous power consumption.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The ozone generator according to the first aspect of the present invention includes a forward converter that converts an AC voltage and an AC current into a DC voltage and a DC current, respectively, and a reactor that smoothes the DC voltage and the DC current from the forward converter, respectively. An inverter for inverting a DC voltage and a DC current smoothed by the reactor to an AC voltage and an AC current, respectively; and an ozone generator for generating ozone driven by the AC voltage and the current from the inverter. A voltage detecting means for detecting a DC voltage from the forward converter, a current detecting means for detecting a DC current from the forward converter, and the voltage detecting means and the current detection. A multiplier for multiplying each output value of the means to calculate a power value; and a power consumption value obtained by dividing the output value of the multiplier by an efficiency signal defining the conversion efficiency of the forward converter. And operating condition detecting means comprising a that divider, is provided with a display means for displaying the result of processing by said operating state detecting means.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the ozone generator, the operating state detecting means is constituted by a divider for dividing an output value of the voltage detecting means by an output value of the current detecting means to obtain an impedance value.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the ozone generator, the operating state detecting means is a multiplier for calculating an electric power value by multiplying each output value of the voltage detecting means and the current detecting means, and the output value of the multiplier is sequentially determined. A first divider for obtaining a power consumption value by dividing by an efficiency signal defining a conversion efficiency of the converter; and a power consumption value output by the first divider being divided by an ozone generation amount of the ozone generator. And a second divider for obtaining a power consumption unit representing the efficiency of use of power consumption with respect to the amount of generated ozone .
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ozone generator, the operating state detecting means is a multiplier for calculating an electric power value by multiplying each output value of the voltage detecting means and the current detecting means, and the output value of the multiplier is calculated as the above. A first divider that obtains a power consumption value by dividing by an efficiency signal that defines the conversion efficiency of the forward converter; a first integrator that integrates power consumption output by the first divider; A second integrator for integrating the ozone generation amount of the generator, and a third divider for dividing an output value of the first integrator by an output value of the second integrator to obtain an average power consumption unit. It is composed of the following.
[0019]
[Action]
In the ozone generator according to the first aspect of the present invention, a DC voltage and a current are detected by a voltage detecting means and a current detecting means, respectively, and a multiplication value of these voltages and currents is divided by an efficiency signal of the forward converter. Thus, accurate power consumption of the entire device can be obtained.
[0020]
The ozone generator according to the second aspect of the invention obtains an impedance as a criterion for determining whether the ozone generator is normal or abnormal by dividing the voltage value detected by the voltage detection means by the current value detected by the current detection means. To be able to
[0021]
According to a third aspect of the present invention, the ozone generating apparatus divides the multiplied value of the voltage and the current obtained by the voltage detecting means and the current detecting means by the efficiency signal of the forward converter, and further divides the divided result by the ozone generation amount. By doing so, the power consumption of the entire system can be output and displayed.
[0022]
The ozone generation apparatus according to
[0023]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an ozone generator according to one embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a forward converter for converting an AC voltage / current into a DC voltage / current, and 2 is a reactor for smoothing the DC voltage / current.
[0024]
3 is an inverter for inversely converting the smoothed DC voltage / current to AC voltage / current, 4 is a transformer for boosting the AC voltage obtained by the inverse conversion, and 5 is boosted by the
[0025]
6 is a DC voltage detector (voltage detecting means) ; 7 is a DC current detector (current detecting means) ; 8 is a multiplier for multiplying each detection output of the
[0026]
Next, the operation will be described. First, an AC voltage / current input from the outside is converted into a DC voltage / current by a
[0027]
On the other hand, the output signals of the
[0028]
In the
[0029]
FIG. 2 is a block diagram showing an ozone generator according to another embodiment of the present invention. In the figure,
[0030]
Next, the operation will be described. First, the
[0031]
Therefore, the presence or absence of an abnormality in the glass electrode tube constituting the
[0032]
The method of determining the presence or absence of such a glass electrode tube abnormality is as follows. That is, the
[0033]
Then, when an abnormality occurs in the glass electrode tube, the electrode of the capacitor 5A as shown in FIG. 3 is in a short-circuit state or an open state, and in a short-circuit state, the impedance is 0, and When it is in the open state, the impedance increases.
[0034]
Therefore, by observing the magnitude of the impedance on the
[0035]
FIG. 4 is a block diagram showing an ozone generator according to another embodiment of the present invention. In the figure, 11 is an ozone generation amount measuring device, and 14 is a second divider that divides the power consumption, which is the output value of the
[0036]
Next, the operation will be described. In this embodiment, as in the above embodiments, the output signals of the
[0037]
On the other hand, in the
[0038]
FIG. 5 is a block diagram showing an ozone generator according to another embodiment of the present invention. In the figure, 8A is a divider, 11 is an ozone generation amount measuring device, and 12 and 13 are the power consumption of the
[0039]
Next, the operation will be described. First, similarly to the above embodiment, the output signals of the
[0040]
The corrected signal (power consumption) is integrated by the
[0041]
By doing so, it is possible to display not the instantaneous power consumption unit but the average power consumption unit of the ozone generator over a long period of time, and this can be easily confirmed.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the voltage detecting means for detecting the DC voltage from the forward converter, the current detecting means for detecting the DC current from the forward converter, and the voltage detecting means A multiplier for calculating a power value by multiplying each output value of the means and the current detecting means; and a power consumption value obtained by dividing the output value of the multiplier by an efficiency signal defining the conversion efficiency of the forward converter. Since the operating state detecting means including the divider and the display means for displaying the processing result by the operating state detecting means are provided, there is an effect that the power consumption can be obtained accurately and easily.
[0044]
According to the second aspect of the present invention, the operating state detecting means is constituted by the divider for obtaining the impedance value by dividing the output value of the voltage detecting means by the output value of the current detecting means. This has the effect of obtaining an impedance that can be easily obtained.
[0045]
According to the invention of
[0046]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an ozone generator according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an ozone generator according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing the ozone generator in FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing an ozone generator according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing an ozone generator according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a conventional ozone generator.
[Explanation of symbols]
1 forward converter, 3 inverse converter, 5 ozone generator, 6 voltage detector (voltage detecting means) , 7 current detector (current detecting means) , 8 multiplier, 8A divider (first divider), 8B Efficiency signal output device (efficiency signal), 9 indicator (display means) , 10 divider, 11 ozone generation amount measuring device, 12 first integrator, 13 second integrator, 14 second divider, 15 Third divider, R operating state detecting means.
Claims (4)
上記順変換器からの直流の電圧を検出する電圧検出手段と、
上記順変換器からの直流の電流を検出する電流検出手段と、
上記電圧検出手段及び電流検出手段の各出力値を乗算して電力値を演算する乗算器と、該乗算器の出力値を上記順変換器の変換効率を規定する効率信号で除算して消費電力値を求める除算器とからなる動作状態検出手段と、
該動作状態検出手段による処理結果を表示する表示手段と
を設けたことを特徴とするオゾン発生装置。 A forward converter that converts an AC voltage and an AC current into a DC voltage and a DC current, respectively, a reactor that smoothes the DC voltage and the DC current from the forward converter, respectively, a DC voltage and a DC that are smoothed by the reactor In an ozone generator including an inverter that inversely converts the current into an AC voltage and an AC current, respectively, and an ozone generator that is driven by the AC voltage and the current from the inverter to generate ozone,
Voltage detection means for detecting the DC voltage from the forward converter ,
Current detection means for detecting a DC current from the forward converter ,
A multiplier for calculating a power value by multiplying each output value of the voltage detecting means and the current detecting means; and a power consumption by dividing an output value of the multiplier by an efficiency signal defining a conversion efficiency of the forward converter. Operating state detecting means comprising a divider for obtaining a value ;
A display unit for displaying a processing result by the operation state detecting unit.
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