JP4101316B2

JP4101316B2 - Intermittent ozone supply device

Info

Publication number: JP4101316B2
Application number: JP10470196A
Authority: JP
Inventors: 慎吾峯
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2016-04-01
Also published as: JPH09268004A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、間欠オゾン供給装置及びこの装置を使用した間欠オゾン供給方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オゾンは強力な酸化力を持ちかつ無公害なため、環境及び化学分野等で広く適用されるようになっている。このオゾンを使用する方法として、連続的に使用する方法と間欠的に使用する方法がある。以下、間欠的オゾン使用方法を採用するに至った過程について簡単に説明する。
【０００３】
発電所や化学工場などの冷却水系では、水管路内壁や熱交換器に藻類、貝類などの微生物が付着し、送水量の低下、冷却水配管の閉塞及び熱交換効率の低下を引起こし、そのメンテナンスに多大の労力を費やすとともに、大量のエネルギー損失が生じている。また、半導体関連の超純水製造ラインにおいても微生物が発生し、製品の不良率を高める要因の一つとなっている。
【０００４】
このような異物付着を防止するために、従来は塩素系殺菌剤を大量に投与する方法が行われてきたが、この方法は残留塩素系殺菌剤の流出による環境汚染等の副次的な問題が派生し、分解後も系内に塩素イオンが残るといった問題がある。
【０００５】
一方、オゾンは塩素よりも強力な殺菌剤であり、しかも水中で比較的短時間に無害な酸素分子に分解するため、付着防止剤として優れている。しかしながら、オゾンの生成コストは塩素に比べて高価である。そこで、高濃度のイオンを例えば１日数回（１〜２回）、短時間（各５分間）で間欠的に注入することにより生物付着を防止できることが見い出され、この目的に沿った間欠オゾン供給装置が開発されるに至った。
【０００６】
図１０は従来のこの種の間欠オゾン供給装置を示す構成図である。
図において、２１は酸素を原料としてオゾンを発生するオゾン発生機、２２はオゾン発生機２１により発生したオゾンを吸着剤（例：シリカゲル）により吸着し加温により脱着するオゾン吸脱着塔、２３はオゾン吸脱着塔２２によって吸着出来なかったオゾン化酸素を循環する循環ブロワである。２４はオゾン発生のための酸素供給源、２５ａ，２５ｂはオゾン化酸素循環時、開となる電動弁、２５ｃはオゾン吸脱着塔２２を減圧し、オゾンを脱着するときに開となる電動弁である。２６はオゾン吸脱着塔２２を加温するためのブラインを保有する温ブライン槽、２７はオゾン吸着時、オゾン吸脱着塔２２を冷却する冷凍機、２８はオゾン脱着時、当該オゾン吸脱着塔２２を減圧するためのエゼクタである。
【０００７】
次に、上記装置の動作について説明する。
図１１は本装置の動作シーケンスを示す図である。この動作はオゾン吸着動作とオゾン脱着動作に分けられる。
まずオゾン吸着動作について説明すると、オゾン発生機２１、オゾン吸脱着塔２２、循環ブロワ２３はこの順に循環系を構成しており、電動弁２５ａ，２５ｂは開、電動弁２５ｃは閉である。オゾン発生機２１で生成したオゾン化酸素は吸脱着塔２２へ導入され、ここでオゾンのみが吸着剤で吸着される。オゾン吸脱着塔２２で吸着されるオゾン量は吸着剤（例：シリカゲル）が低温であるほど大となるので、オゾン吸着期間には冷凍機２７により−３０℃以下に冷却される。
【０００８】
次にオゾンの脱着動作について説明する。オゾンの脱着動作に入ると電動弁２５ａ，２５ｂは閉となり、電動弁２５ｃが開となり、温ブライン槽２６内のブラインが吸脱着塔２２に流れ、吸着動作時低温に冷却されていた吸着剤を予め設定された時間だけ昇温させてオゾンの脱着を促進する。
【０００９】
オゾン脱着のための温ブラインによる加温動作が完了するとエゼクタ２８に水が流れ回路を減圧吸引して、オゾンを吸脱着塔２２より脱着し、オゾン水を生成する。
なお、上記のようにオゾン吸脱着塔２２を減圧吸引して、オゾンを脱着するためには、本装置の外部よりエゼクタ２８に水が流れている条件（以下外部からの運転条件という）を本装置へ入力することが必要である。
【００１０】
上記に示す従来の間欠オゾン供給装置のオゾン脱着動作において、温ブライン槽２６内のブラインによるオゾン吸脱着塔２２の加温によるオゾン脱着動作時に、外部からの運転条件が喪失した場合は、オゾン吸脱着塔２２の加温を停止し、また、図１２に示すようにエゼクタ２８による減圧吸引中に上記外部からの運転条件が喪失した場合、減圧吸引を停止し、故障停止となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の間欠オゾン供給装置は以上のように構成されているので、オゾン脱着動作中に、外部からの運転条件が喪失した場合、オゾン吸脱着塔２２がブラインにより加温されているためオゾン吸脱着塔２２内の圧力が上昇する不具合があった。また、上記外部からの運転条件が復帰しても、自動的にオゾン脱着動作を再開することが出来ない不具合があった。
さらに、オゾン水が通る配管等において異常が生じオゾン脱着を停止したい場合、オゾン注入を停止することが出来ない不具合があった。
【００１２】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、オゾン吸脱着塔２２のオゾン脱着動作時に、外部からの運転条件が喪失した場合に、オゾン吸脱着塔２２の冷却運転を行ない、オゾン吸脱着塔２２内の圧力上昇を抑制し、次に上記外部からの運転条件が復帰した場合に、自動的にオゾン脱着動作を再開させることを目的としている。
さらに、オゾン水が通る配管等において異常が生じオゾン脱着を停止したい場合、オゾン注入を停止することが出来るようにすることを目的としている。
また、外部からの運転条件が喪失した場合に、遠方等からでもその状態を監視することができる間欠オゾン供給装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る間欠オゾン供給装置は、原料酸素からオゾン化酸素を生成するオゾン発生機と、オゾン化酸素の供給を受けてオゾンを吸着するオゾン吸脱着塔と、オゾンの吸着時にオゾン吸脱着塔を冷却する冷却手段と、オゾンの脱着時にオゾン吸脱着塔を加温する加温手段と、オゾン吸脱着塔を減圧して被処理水にオゾンを供給するエゼクタと、オゾン吸脱着塔をエゼクタによって減圧し、オゾンを脱着するときに開となる弁とを備えたものにおいて、エゼクタによるオゾン吸脱着塔の減圧動作中に、外部よりエゼクタに水が流れなくなった場合、エゼクタによる減圧動作が停止し、弁を閉にしてオゾン脱着動作を停止し、オゾン吸脱着塔を冷却手段により冷却するとともに、冷却手段により冷却しているときに、外部よりエゼクタに水が流れるようになった場合に、冷却手段による冷却を停止させ、弁を開にしてオゾン脱着動作を再開させるよう運転制御する制御装置を備えたものである。
【００１４】
更に、オゾン脱着指令及びオゾン脱着停止指令を保持できるラッチ回路を制御装置の入力側に接続したものである。
【００１５】
また、エゼクタに水が流れなくなった場合に点灯する表示灯を制御装置の出力側に接続したものである。
【００１６】
さらにまた、遠方において装置の運転状態を監視することができる監視装置を制御装置の出力側に接続したものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による間欠オゾン供給装置の構成を示したものである。
図において、１は酸素を原料として無声放電等によってオゾンを生成するオゾン発生機（オゾナイザ）、２はオゾン発生機１により発生したオゾンを吸着剤（例：シリカゲル）により吸着すると共に加温によって該オゾンを脱着するオゾン吸脱着塔、３はオゾン吸脱着塔２によって吸着出来なかったオゾン化酸素を循環する循環ブロワである。４はオゾン発生のための酸素を供給する酸素供給源、５ａ，５ｂはオゾン化酸素循環時に開となる電動弁、５ｃはオゾン吸脱着塔２をエゼクタ１０によって減圧し、オゾンを脱着するときに開となる電動弁である。６はオゾン吸脱着塔２を加温するためのブラインを保有する温ブライン槽、７はブラインを加温するヒータ、８はブラインを循環させる温ブライン用ポンプ、９はオゾン吸着動作時にオゾン吸脱着塔２を冷却する冷凍機、１０はオゾン脱着動作時にオゾン吸脱着塔２を減圧するためのエゼクタ、１１は上記オゾン発生機１、循環ブロワ３、電動弁５ａ〜５ｃ、ヒータ７、温ブライン用ポンプ８、冷凍機９及びエゼクタ１０を制御するための制御装置である。
【００１８】
図２は本実施の形態１の動作シーケンスを示す図であり、この動作はオゾン吸着動作、オゾン脱着動作、及び酸素充填動作とに分けられる。
まずオゾン吸着動作について説明する。
オゾン発生機１、オゾン吸脱着塔２、循環ブロワ３をそれぞれ運転させ、電動弁５ａ，５ｂを開、電動弁５ｃを閉とする。この時、オゾン発生機１、オゾン吸脱着塔２、循環ブロワ３はこの順に酸素の循環系を構成し、酸素供給源４からは循環系内圧力が一定（約０．７Ｋｇ／ｃｍ^２）になるよう酸素が供給される。
オゾン発生機１内では無声放電等によって供給酸素からオゾンを生成する。そして、オゾン発生機１で生成したオゾン化酸素は、オゾン吸脱着塔２へ導入され、ここでオゾンのみが吸着剤（例：シリカゲル）により吸着される。オゾン発生機１でオゾン化されなかった酸素（９５％以上）は循環ブロワ３により再度オゾン発生機１へ返還されて循環使用される。
オゾン吸脱着塔２で吸着されるオゾン量は吸着剤（例：シリカゲル）が低温であるほど大となるので、オゾン吸着期間にはオゾン吸脱着塔２は冷凍機９により−３０℃以下に冷却されている。
このようにして予め設定された時間（約１１〜２４時間）、オゾンをオゾン吸脱着塔２に吸着させる動作を続行し、オゾンの吸着動作を完了させる。
【００１９】
次に、オゾンの脱着動作について説明する。
オゾンの脱着動作に入ると電動弁５ａ、５ｂは閉となり、電動弁５ｃが開となる。さらに、予めヒータ７で昇温（通常４０℃）された温ブライン槽６内のブラインを温ブラインポンプ８の駆動によりオゾン吸脱着塔２に送る。そして、オゾン吸着動作時に低温に冷却されていたオゾン吸脱着塔２の吸着剤を予め設定された時間（３０〜６０分）だけ昇温させてオゾンの脱着を促進する。
オゾン脱着のための温ブラインによる加温動作が完了すると、被処理水の一部を駆動水とするエゼクタ１０が稼働され、上記回路系を減圧吸引してオゾンを吸脱着塔２より脱着し、高濃度のオゾンを被処理水に溶解する。
オゾンの吸着動作は長時間（約１１〜２３時間）かけて行うが、オゾンの脱着動作は上記のようにオゾン吸脱着塔２の昇温動作（３０〜６０分）、減圧動作（約５分）を併せて短時間で行われる。
【００２０】
オゾン脱着動作後の酸素充填動作においては、制御装置１１により、電動弁５ａのみ開状態とし、電動弁５ｂは閉状態を継続し、さらに、循環ブロワ３も停止した状態とする。すなわち、電動弁５ａを開としてオゾン吸脱着塔２に酸素を充填することにより、オゾン吸脱着塔２の圧力を減圧状態から加圧状態へと回復させる。その結果、オゾン発生機１内の圧力が減圧状態になることを制御する。
【００２１】
本実施の形態１では、上述したオゾン吸脱塔２のオゾン脱着動作中に、外部からの運転条件が喪失した場合、冷凍機９のみを動作させオゾン吸脱着塔２の冷却運転を行うことにより、オゾン吸脱着塔２内の圧力上昇を抑制するようにする。
図３は、オゾン吸脱着塔２のオゾン脱着動作中において、外部からの運転条件（本装置の外部よりエゼクタ１０に水が流れている条件）を考慮に入れたフローチャートを示す。
図３において、制御装置１１は、Ｓ１０１によりオゾン脱着動作（加温）を開始した後、Ｓ１０２において外部からの運転条件が喪失したか否かの判断を常時行う。なお、外部からの運転条件が喪失したかどうかは、装置外部からのリレー接点のＯＮ・ＯＦＦ信号により判断する。
Ｓ１０２にて外部からの運転条件が喪失したと判断された場合は、Ｓ１０３に移行し、ヒータ６，温ブラインポンプ８の動作を停止させ、オゾン脱着動作（加温）を停止する。
そして、Ｓ１０４により冷凍機９のみを運転し、オゾン吸脱着塔２の冷却運転を行う。これにより、オゾン吸脱着塔２内の圧力上昇を抑制することが出来る。
また、Ｓ１０２において外部運転条件が成立している場合は、オゾン脱着動作（加温）を続行し、オゾン脱着動作（加温）が終了すると、Ｓ１０５のオゾン脱着動作（減圧）に進む。
【００２２】
次に、Ｓ１０５によりオゾン脱着動作（減圧）を開始し、Ｓ１０６にて外部からの運転条件が喪失したかどうかを判断する。外部条件が喪失した場合は、制御装置１１によりエゼクタ１０を停止させ、電動弁５ｃを閉にしてオゾン脱着動作（減圧）を停止する。そして、Ｓ１０８にて冷凍機９のみを運転し、オゾン吸脱着塔２の冷却運転を行い、オゾン吸脱着塔２内の圧力上昇を抑制する。
Ｓ１０６において外部運転条件が成立している場合は、オゾン脱着動作（減圧）を続行し、オゾン脱着動作（減圧）が完了すると酸素充填動作（Ｓ１０９）が開始される。
【００２３】
図４は、オゾン脱着動作の減圧時に外部からの運転条件が喪失した場合の動作シーケンスを示している。
【００２４】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、オゾン吸脱着塔２のオゾン脱着動作中に、外部からの運転条件が喪失した時、制御装置１１により冷凍機９によるオゾン吸脱着塔２の冷却運転を行う場合について述べたが、本実施の形態２では、オゾン吸脱着塔２の上記冷却運転中に外部からの運転状態が復帰した場合、オゾン脱着動作を自動的に復帰させるようにする。
【００２５】
図５は、本実施の形態２によるオゾン脱着動作時のフローチャートを示す。
実施の形態１と同様にして、オゾン脱着動作（加温）を開始（Ｓ１０１）した後、オゾン吸脱着塔２のオゾン脱着動作中、外部からの運転条件が喪失したと判断（Ｓ１０２）された場合、Ｓ１０３によりオゾン脱着動作（加温）を停止すると共に、Ｓ１０４により冷凍機９を運転してオゾン吸脱着塔２を冷却し、オゾン吸脱着塔２内の圧力を抑制する。
本実施の形態では、更に、この冷凍機９によるオゾン吸脱着塔２の冷却運転中に、Ｓ２０１により外部からの運転条件が復帰したか否かを外部のリレー接点のＯＮ（復帰）・ＯＦＦ（非復帰）により判断し、外部の運転条件が復帰した場合は、Ｓ２０２により冷凍機９を停止させると共に、ヒータ６，温ブラインポンプ８を動作させて、オゾン脱着動作（加温）を自動的に再開するようにする。オゾン脱着動作（加温）が終了すれば、Ｓ１０５のオゾン脱着動作（減圧）開始に進む。
一方、オゾン脱着動作（減圧）時（Ｓ１０５）も同様にして、外部からの運転条件が喪失したと判断（Ｓ１０６）され、オゾン脱着動作（減圧）を停止（Ｓ１０７）し、冷凍機９を運転（Ｓ１０８）している時に、外部からの運転状態が復帰した場合（Ｓ２０３）には、Ｓ２０４により冷凍機９の停止、エゼクタ１０の動作復帰、電動弁５ｃの開動作を行い、オゾン脱着動作（減圧）を自動的に再開する。
【００２６】
なお、図６は、オゾン脱着動作の減圧時に外部からの運転条件が喪失した場合の動作シーケンスを示している。
【００２７】
本実施の形態によれば、外部からの運転状態が復帰した場合に、オゾン脱着動作を自動的に再開するようにしたので、迅速な間欠オゾンの供給が可能となる。
なお、本実施の形態２では、オゾン脱着動作（減圧）において、Ｓ２０３により外部条件が復帰すれば、Ｓ２０４にて減圧のオゾン脱着動作が再開するようにしたが、外部条件が復帰するのに一定時間以上経過すると、温ブラインによるオゾン脱着塔２の加温効果が薄れてしまうおそれがある。その場合、Ｓ２０３により一定時間経過後に外部条件が復帰したと判断された場合は、Ｓ１０１に戻り加温のオゾン脱着動作が再開するようにしても良い。
更に、加温又は減圧のオゾン脱着動作において、外部条件の復帰（Ｓ２０１又はＳ２０３）が所定時間（長時間）を越えると、Ｓ１０９の酸素充填動作等に移行するようにしても良い。
【００２８】
実施の形態３．
上記実施の形態又は従来例においては、オゾン脱着動作に対し、外部からの停止信号によりオゾン脱着動作を停止させるシーケンスが含まれていないため、万一配管系統の異常があった場合、オゾン脱着動作を停止させることができない。
【００２９】
そこで本実施の形態では、図７の構成図に示すように、リレー等による自己保持回路により構成され、外部からのパルス信号である「オゾン脱着指令」並びに「オゾン脱着停止指令」を保持できるラッチ回路１２を制御装置１１の入力側に接続する。
【００３０】
このような構成にすることにより、外部からパルス信号である「オゾン脱着指令」又は「オゾン脱着停止指令」をラッチ回路１２に入力し、「オゾン脱着指令」又は「オゾン脱着停止指令」を保持したラッチ回路１２の出力信号を制御装置１１に送出し、万一配管系統の異常があった場合、外部からの停止指令信号によりオゾン脱着動作を停止させることができ、更に、配管系統が正常になった場合には、オゾン脱着動作を再開させることができる。
【００３１】
実施の形態４．
本実施の形態４では、実施の形態１で示した間欠オゾン供給装置において、図８に示すように、制御装置１１の出力側に外部からの運転条件不成立時に点灯する表示灯１３を接続するようにした。
上記のような構成において、外部からの運転条件（エゼクタ１０に水が流れている条件）が不成立時に、外部からの運転条件をリレー接点として受け、その接点を用いて間欠オゾン供給装置の表示灯１３を点灯させる。すなわち、現場（間欠オゾン供給装置のある場所）において、表示灯１３が点灯してるかどうかで間欠オゾン供給装置の運転状態を示すことができる。そして、表示灯１３が点灯すれば、その後オゾン脱着動作を停止させる。
【００３２】
実施の形態５．
本実施の形態５では、実施の形態１で示した間欠オゾン供給装置において、図９に示すように、制御装置１１の出力側にリレーコイル１４を接続し、更にリレー接点１５を遠方にある監視装置１６に接続した。
このように構成することにより、外部からの運転条件（エゼクタ１０に水が流れている条件）が不成立の時、リレーコイル１４及びリレー接点１５を介して遠方にある監視装置１６に間欠オゾン供給装置の運転状態を示すことができる。
そして、監視装置１６によって外部からの運転条件が成立していないことが判別できれば、その後オゾン脱着動作を停止させる。
【００３３】
【発明の効果】
この発明に係る間欠オゾン供給装置によれば、原料酸素からオゾン化酸素を生成するオゾン発生機と、オゾン化酸素の供給を受けてオゾンを吸着するオゾン吸脱着塔と、オゾンの吸着時にオゾン吸脱着塔を冷却する冷却手段と、オゾンの脱着時にオゾン吸脱着塔を加温する加温手段と、オゾン吸脱着塔を減圧して被処理水にオゾンを供給するエゼクタと、オゾン吸脱着塔をエゼクタによって減圧し、オゾンを脱着するときに開となる弁とを備えたものにおいて、エゼクタによるオゾン吸脱着塔の減圧動作中に、外部よりエゼクタに水が流れなくなった場合、エゼクタによる減圧動作が停止し、弁を閉にしてオゾン脱着動作を停止し、オゾン吸脱着塔を冷却手段により冷却するとともに、冷却手段により冷却しているときに、外部よりエゼクタに水が流れるようになった場合に、冷却手段による冷却を停止させ、弁を開にしてオゾン脱着動作を再開させるよう運転制御する制御装置を設けたので、オゾン吸脱着塔内の圧力上昇を抑制しながら迅速に間欠オゾン供給動作に戻すことができる。
【００３４】
又、オゾン脱着指令及びオゾン脱着停止指令を保持できるラッチ回路を制御装置の入力側に接続したので、万一配管系統の異常があった場合、オゾン脱着動作を停止させることができ、更に、配管系統が正常になった場合には、オゾン脱着動作を再開させることができる。
【００３５】
又、エゼクタに水が流れなくなった場合に点灯する表示灯を制御装置の出力側に接続したので、現場（間欠オゾン供給装置のある場所）において、間欠オゾン供給装置の運転状態を示すことができる。
【００３６】
さらにまた、遠方において装置の運転状態を監視することができる監視装置を制御装置の出力側に接続したので、遠方にある監視装置に間欠オゾン供給装置の運転状態を示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による間欠オゾン供給装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による間欠オゾン供給装置の動作シーケンスを示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による間欠オゾン供給装置の動作を示すフローチャート図である。
【図４】この発明の実施の形態１による間欠オゾン供給装置の動作シーケンスを示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２による間欠オゾン供給装置の動作を示すフローチャート図である。
【図６】この発明の実施の形態２による間欠オゾン供給装置の動作シーケンスを示す図である。
【図７】この発明の実施の形態３による間欠オゾン供給装置を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態４による間欠オゾン供給装置を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態５による間欠オゾン供給装置を示す構成図である。
【図１０】従来の間欠オゾン供給装置を示す構成図である。
【図１１】従来の間欠オゾン供給装置の動作シーケンスを示す図である。
【図１２】従来の間欠オゾン供給装置の動作シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
１オゾン発生機、２オゾン吸脱着塔、５ａ，５ｂ，５ｃ弁、９冷凍機、
１０エゼクタ、１１制御装置、１２ラッチ回路、１３表示灯、
１６監視装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intermittent ozone supply device and an intermittent ozone supply method using this device.
[0002]
[Prior art]
Since ozone has a strong oxidizing power and is non-polluting, it has been widely applied in the environmental and chemical fields. As a method of using this ozone, there are a method of using it continuously and a method of using it intermittently. Hereafter, the process which came to employ | adopt an intermittent ozone usage method is demonstrated easily.
[0003]
In cooling water systems such as power plants and chemical factories, microorganisms such as algae and shellfish adhere to the inner walls and heat exchangers of water pipes, causing a reduction in water supply, clogging of cooling water piping, and a decrease in heat exchange efficiency. A lot of labor is spent on maintenance, and a large amount of energy is lost. Microorganisms are also generated in the semiconductor-related ultrapure water production line, which is one of the factors that increase the defective rate of products.
[0004]
In order to prevent such adhesion of foreign substances, a method of administering a large amount of chlorine-based disinfectant has been conventionally performed, but this method is a secondary problem such as environmental pollution due to the outflow of residual chlorine-based disinfectant. Has a problem that chlorine ions remain in the system even after decomposition.
[0005]
On the other hand, ozone is a stronger bactericidal agent than chlorine, and further decomposes into harmless oxygen molecules in water in a relatively short time, and therefore is excellent as an adhesion preventing agent. However, the production cost of ozone is higher than that of chlorine. Accordingly, it has been found that biological adhesion can be prevented by intermittently injecting high concentration ions, for example, several times a day (1-2 times) for a short time (5 minutes each), and intermittent ozone supply for this purpose. The device has been developed.
[0006]
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional intermittent ozone supply device of this type.
In the figure, 21 is an ozone generator that generates ozone using oxygen as a raw material, 22 is an ozone adsorption / desorption tower that adsorbs ozone generated by the ozone generator 21 with an adsorbent (eg, silica gel) and desorbs it by heating, The circulation blower circulates ozonated oxygen that could not be adsorbed by the ozone adsorption / desorption tower 22. 24 is an oxygen supply source for generating ozone, 25a and 25b are motor-operated valves that are opened when the ozonized oxygen is circulated, and 25c is a motor-operated valve that is opened when the ozone adsorption / desorption tower 22 is depressurized and ozone is desorbed. is there. 26 is a warm brine tank that holds brine for heating the ozone adsorption / desorption tower 22, 27 is a refrigerator that cools the ozone adsorption / desorption tower 22 at the time of ozone adsorption, and 28 is the ozone adsorption / desorption tower 22 at the time of ozone desorption. It is an ejector for decompressing.
[0007]
Next, the operation of the above apparatus will be described.
FIG. 11 is a diagram showing an operation sequence of this apparatus. This operation is divided into an ozone adsorption operation and an ozone desorption operation.
First, the ozone adsorption operation will be described. The ozone generator 21, the ozone adsorption / desorption tower 22, and the circulation blower 23 constitute a circulation system in this order, the motorized valves 25a and 25b are opened, and the motorized valve 25c is closed. The ozonated oxygen generated by the ozone generator 21 is introduced into the adsorption / desorption tower 22 where only ozone is adsorbed by the adsorbent. Since the amount of ozone adsorbed by the ozone adsorption / desorption tower 22 increases as the adsorbent (eg, silica gel) becomes lower in temperature, it is cooled to −30 ° C. or less by the refrigerator 27 during the ozone adsorption period.
[0008]
Next, the desorption operation of ozone will be described. When the ozone desorption operation is started, the motorized valves 25a and 25b are closed, the motorized valve 25c is opened, the brine in the warm brine tank 26 flows into the adsorption / desorption tower 22, and the adsorbent that has been cooled to a low temperature during the adsorption operation is removed. The temperature is raised for a preset time to promote ozone desorption.
[0009]
When the warming operation with the warm brine for ozone desorption is completed, water flows into the ejector 28 and the circuit is sucked under reduced pressure, ozone is desorbed from the adsorption / desorption tower 22 and ozone water is generated.
In order to desorb ozone by depressurizing the ozone adsorption / desorption tower 22 as described above, the conditions under which water flows from the outside of the apparatus to the ejector 28 (hereinafter referred to as operating conditions from the outside) are as follows. It is necessary to input to the device.
[0010]
In the ozone desorption operation of the conventional intermittent ozone supply apparatus described above, if the operating condition from the outside is lost during the ozone desorption operation by heating the ozone adsorption / desorption tower 22 by the brine in the warm brine tank 26, When the heating of the desorption tower 22 is stopped and the operating condition from the outside is lost during the vacuum suction by the ejector 28 as shown in FIG. 12, the vacuum suction is stopped and a failure is stopped.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional intermittent ozone supply apparatus is configured as described above, when the operating condition from the outside is lost during the ozone desorption operation, the ozone adsorption / desorption tower 22 is heated by brine, so that the ozone adsorption / desorption is performed. There was a problem that the pressure in the tower 22 increased. Further, there is a problem that the ozone desorption operation cannot be automatically resumed even when the external operating conditions are restored.
Furthermore, when an abnormality occurs in a piping through which ozone water passes and it is desired to stop ozone desorption, there is a problem that ozone injection cannot be stopped.
[0012]
The present invention has been made to solve the above-described problems. When the operation condition from the outside is lost during the ozone desorption operation of the ozone adsorption / desorption tower 22, the cooling operation of the ozone adsorption / desorption tower 22 is performed. The purpose is to suppress the pressure increase in the ozone adsorption / desorption tower 22 and to automatically restart the ozone desorption operation when the external operating condition is restored.
Furthermore, when an abnormality occurs in a piping through which ozone water passes and it is desired to stop ozone desorption, the object is to stop ozone injection.
It is another object of the present invention to provide an intermittent ozone supply device that can monitor the state even from a distance or the like when operating conditions from the outside are lost.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
An intermittent ozone supply apparatus according to the present invention includes an ozone generator that generates ozonized oxygen from raw material oxygen, an ozone adsorption / desorption tower that receives ozone supply and adsorbs ozone, and an ozone adsorption / desorption tower that absorbs ozone A cooling means for cooling the ozone, a heating means for heating the ozone adsorption / desorption tower at the time of desorption of ozone, an ejector for reducing the ozone adsorption / desorption tower to supply ozone to the water to be treated, and an ozone adsorption / desorption tower by the ejector When the pressure is reduced and the valve is opened when ozone is desorbed , if the water does not flow from the outside to the ejector during the decompression operation of the ozone adsorption / desorption tower by the ejector, the decompression operation by the ejector stops. , ozone desorbing operation and stops the valve in the closed, as well as cooling by the cooling means the ozone desorption tower, when they are cooled by the cooling means, the water to the ejector from the outside When it becomes so as the cooling by the cooling means is stopped, in which a control device which controls the operation so as to restart the ozone desorbing operation by the valve open.
[0014]
Further, a latch circuit capable of holding an ozone desorption command and an ozone desorption stop command is connected to the input side of the control device.
[0015]
In addition, an indicator lamp that is lit when water stops flowing to the ejector is connected to the output side of the control device.
[0016]
Furthermore, a monitoring device capable of monitoring the operation state of the device at a distance is connected to the output side of the control device.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows the configuration of an intermittent ozone supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In the figure, 1 is an ozone generator (ozonizer) that generates ozone by silent discharge or the like using oxygen as a raw material, and 2 is an ozone generator generated by the ozone generator 1 that is adsorbed by an adsorbent (eg, silica gel) and heated by heating. An ozone adsorption / desorption tower 3 for desorbing ozone is a circulation blower for circulating ozonized oxygen that could not be adsorbed by the ozone adsorption / desorption tower 2. 4 is an oxygen supply source for supplying oxygen for generating ozone, 5a and 5b are motor-operated valves that are opened when the ozonized oxygen is circulated, and 5c is when the ozone adsorption / desorption tower 2 is decompressed by the ejector 10 to desorb ozone. It is a motorized valve that opens. 6 is a warm brine tank holding brine for heating the ozone adsorption / desorption tower 2, 7 is a heater for heating the brine, 8 is a warm brine pump for circulating the brine, and 9 is ozone adsorption / desorption during the ozone adsorption operation. Refrigerator for cooling the tower 2, 10 is an ejector for depressurizing the ozone adsorption / desorption tower 2 during the ozone desorption operation, 11 is the ozone generator 1, circulation blower 3, motorized valves 5 a to 5 c, heater 7, and warm brine It is a control device for controlling the pump 8, the refrigerator 9, and the ejector 10.
[0018]
FIG. 2 is a diagram showing an operation sequence of the first embodiment, and this operation is divided into an ozone adsorption operation, an ozone desorption operation, and an oxygen filling operation.
First, the ozone adsorption operation will be described.
The ozone generator 1, the ozone adsorption / desorption tower 2, and the circulation blower 3 are operated, and the motor-operated valves 5a and 5b are opened and the motor-operated valve 5c is closed. At this time, the ozone generator 1, the ozone adsorption / desorption tower 2, and the circulation blower 3 constitute an oxygen circulation system in this order, and the internal pressure of the circulation system is constant (about 0.7 Kg / cm ² ) from the oxygen supply source 4. Oxygen is supplied.
In the ozone generator 1, ozone is generated from supplied oxygen by silent discharge or the like. The ozonated oxygen generated by the ozone generator 1 is introduced into the ozone adsorption / desorption tower 2 where only ozone is adsorbed by an adsorbent (eg, silica gel). Oxygen (95% or more) that has not been ozonized by the ozone generator 1 is returned again to the ozone generator 1 by the circulation blower 3 and circulated for use.
Since the amount of ozone adsorbed in the ozone adsorption / desorption tower 2 increases as the adsorbent (eg, silica gel) becomes lower in temperature, the ozone adsorption / desorption tower 2 is cooled to −30 ° C. or lower by the refrigerator 9 during the ozone adsorption period. Has been.
In this way, the operation for adsorbing ozone to the ozone adsorption / desorption tower 2 is continued for a preset time (about 11 to 24 hours), and the ozone adsorption operation is completed.
[0019]
Next, the desorption operation of ozone will be described.
When the ozone desorption operation is started, the motor-operated valves 5a and 5b are closed and the motor-operated valve 5c is opened. Further, the brine in the warm brine tank 6 that has been heated in advance by the heater 7 (usually 40 ° C.) is sent to the ozone adsorption / desorption tower 2 by driving the warm brine pump 8. Then, the ozone adsorbent of the ozone adsorption / desorption tower 2 that has been cooled to a low temperature during the ozone adsorption operation is heated for a preset time (30 to 60 minutes) to promote ozone desorption.
When the warming operation with the warm brine for ozone desorption is completed, the ejector 10 using a part of the water to be treated as driving water is operated, and the circuit system is sucked under reduced pressure to desorb ozone from the adsorption / desorption tower 2, Dissolve high concentration of ozone in the water to be treated.
The ozone adsorption operation is performed over a long period of time (about 11 to 23 hours), but the ozone desorption operation is performed as described above for the temperature increase operation (30 to 60 minutes) and the decompression operation (about 5 minutes) of the ozone adsorption / desorption tower 2. ) In a short time.
[0020]
In the oxygen filling operation after the ozone desorption operation, only the motor-operated valve 5a is opened by the control device 11, the motor-operated valve 5b is kept closed, and the circulation blower 3 is also stopped. That is, by opening the motor-operated valve 5a and filling the ozone adsorption / desorption tower 2 with oxygen, the pressure of the ozone adsorption / desorption tower 2 is recovered from the reduced pressure state to the pressurized state. As a result, the pressure in the ozone generator 1 is controlled to be reduced.
[0021]
In the first embodiment, when the operating condition from the outside is lost during the ozone desorption operation of the ozone adsorption / desorption tower 2 described above, only the refrigerator 9 is operated to perform the cooling operation of the ozone adsorption / desorption tower 2. The pressure increase in the ozone adsorption / desorption tower 2 is suppressed.
FIG. 3 shows a flowchart in consideration of external operating conditions (conditions in which water flows from the outside of the apparatus to the ejector 10) during the ozone desorption operation of the ozone adsorption / desorption tower 2.
In FIG. 3, after starting the ozone desorption operation (heating) in S <b> 101, the control device 11 always determines in S <b> 102 whether or not the operating condition from the outside has been lost. Whether or not the operating condition from the outside has been lost is determined by the ON / OFF signal of the relay contact from the outside of the apparatus.
When it is determined in S102 that the operating condition from the outside has been lost, the process proceeds to S103, the operation of the heater 6 and the warm brine pump 8 is stopped, and the ozone desorption operation (heating) is stopped.
And only the refrigerator 9 is drive | operated by S104 and the cooling operation of the ozone adsorption / desorption tower 2 is performed. Thereby, the pressure rise in the ozone adsorption / desorption tower 2 can be suppressed.
If the external operation condition is established in S102, the ozone desorption operation (heating) is continued, and when the ozone desorption operation (heating) is completed, the process proceeds to the ozone desorption operation (decompression) in S105.
[0022]
Next, an ozone desorption operation (decompression) is started in S105, and it is determined in S106 whether or not operating conditions from the outside have been lost. When the external condition is lost, the ejector 10 is stopped by the control device 11, the motor-operated valve 5c is closed, and the ozone desorption operation (decompression) is stopped. And only the refrigerator 9 is drive | operated in S108, the cooling operation of the ozone adsorption / desorption tower 2 is performed, and the pressure rise in the ozone adsorption / desorption tower 2 is suppressed.
When the external operation condition is satisfied in S106, the ozone desorption operation (decompression) is continued, and when the ozone desorption operation (decompression) is completed, the oxygen filling operation (S109) is started.
[0023]
FIG. 4 shows an operation sequence in the case where operating conditions from the outside are lost during the depressurization of the ozone desorption operation.
[0024]
Embodiment 2. FIG.
In Embodiment 1 described above, the case where the controller 11 performs the cooling operation of the ozone adsorption / desorption tower 2 by the refrigerator 9 when the operating condition from the outside is lost during the ozone desorption operation of the ozone adsorption / desorption tower 2 is described. However, in the second embodiment, when the operation state from the outside is restored during the cooling operation of the ozone adsorption / desorption tower 2, the ozone desorption operation is automatically restored.
[0025]
FIG. 5 shows a flowchart of the ozone desorption operation according to the second embodiment.
In the same manner as in the first embodiment, after starting the ozone desorption operation (heating) (S101), it was determined that the operating conditions from the outside were lost during the ozone desorption operation of the ozone adsorption / desorption tower 2 (S102). In this case, the ozone desorption operation (heating) is stopped in S103, and the refrigerator 9 is operated in S104 to cool the ozone adsorption / desorption tower 2, thereby suppressing the pressure in the ozone adsorption / desorption tower 2.
In the present embodiment, during the cooling operation of the ozone adsorption / desorption tower 2 by the refrigerator 9, whether or not the operation condition from the outside is restored by S201 is determined whether the external relay contact is turned on (returned) or off ( If the external operating condition is restored, the refrigerator 9 is stopped in S202 and the heater 6 and the warm brine pump 8 are operated to automatically perform the ozone desorption operation (heating). Try to resume. When the ozone desorption operation (heating) is completed, the process proceeds to the start of the ozone desorption operation (decompression) in S105.
On the other hand, during the ozone desorption operation (decompression) (S105), similarly, it is determined that the external operating conditions have been lost (S106), the ozone desorption operation (decompression) is stopped (S107), and the refrigerator 9 is operated. When the operating state from the outside is restored during (S108) (S203), the refrigerator 9 is stopped, the ejector 10 is returned to operation, and the motorized valve 5c is opened by S204. Decompression) automatically resumes.
[0026]
FIG. 6 shows an operation sequence in the case where operating conditions from the outside are lost during the depressurization of the ozone desorption operation.
[0027]
According to the present embodiment, the ozone desorption operation is automatically restarted when the operation state from the outside is restored, so that intermittent intermittent ozone supply is possible.
In the second embodiment, in the ozone desorption operation (decompression), if the external condition is restored in S203, the depressurization ozone desorption operation is resumed in S204. However, the external condition remains constant. If the time has passed, the heating effect of the ozone desorption tower 2 by the warm brine may be reduced. In this case, if it is determined in S203 that the external condition has been restored after a lapse of a certain time, the process may return to S101 to restart the warming ozone desorption operation.
Further, in the warming or decompression ozone desorption operation, when the return of the external condition (S201 or S203) exceeds a predetermined time (long time), the operation may be shifted to the oxygen filling operation of S109.
[0028]
Embodiment 3 FIG.
In the above embodiment or the conventional example, the ozone desorption operation does not include a sequence for stopping the ozone desorption operation by a stop signal from the outside, so if there is an abnormality in the piping system, the ozone desorption operation Can not be stopped.
[0029]
Therefore, in the present embodiment, as shown in the configuration diagram of FIG. 7, the latch is configured by a self-holding circuit such as a relay and can hold an “ozone desorption command” and an “ozone desorption stop command” which are pulse signals from the outside. The circuit 12 is connected to the input side of the control device 11.
[0030]
With such a configuration, an “ozone desorption command” or “ozone desorption stop command” that is a pulse signal is input to the latch circuit 12 from the outside, and the “ozone desorption command” or “ozone desorption stop command” is held. When the output signal of the latch circuit 12 is sent to the control device 11 and there is an abnormality in the piping system, the ozone desorption operation can be stopped by an external stop command signal, and the piping system becomes normal. If this happens, the ozone desorption operation can be resumed.
[0031]
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, in the intermittent ozone supply device shown in the first embodiment, as shown in FIG. 8, an indicator lamp 13 that is lit when an external driving condition is not established is connected to the output side of the control device 11. I made it.
In the configuration as described above, when the operation condition from the outside (condition that water flows into the ejector 10) is not established, the operation condition from the outside is received as a relay contact, and the indicator light of the intermittent ozone supply device is used by using the contact point. 13 is turned on. In other words, the operating state of the intermittent ozone supply device can be indicated by whether or not the indicator lamp 13 is lit at the site (where the intermittent ozone supply device is located). And if the indicator lamp 13 lights, ozone desorption operation | movement will be stopped after that.
[0032]
Embodiment 5. FIG.
In the fifth embodiment, in the intermittent ozone supply device shown in the first embodiment, as shown in FIG. 9, the relay coil 14 is connected to the output side of the control device 11, and the relay contact 15 is further distantly monitored. Connected to device 16.
By configuring in this way, when the operation condition from the outside (condition that water flows into the ejector 10) is not established, the intermittent ozone supply device is connected to the monitoring device 16 located far away via the relay coil 14 and the relay contact 15. The driving state can be shown.
And if it can discriminate | determine that the operating condition from the outside is not satisfied by the monitoring apparatus 16, ozone desorption operation | movement will be stopped after that.
[0033]
【The invention's effect】
According to the intermittent ozone supply device of the present invention, an ozone generator that generates ozonized oxygen from raw material oxygen , an ozone adsorption / desorption tower that receives ozone supply and adsorbs ozone, and ozone absorption during ozone adsorption. A cooling means for cooling the desorption tower, a heating means for heating the ozone adsorption / desorption tower at the time of ozone desorption, an ejector for reducing the ozone adsorption / desorption tower and supplying ozone to the water to be treated, and an ozone adsorption / desorption tower When the pressure is reduced by the ejector and the valve is opened when ozone is desorbed , if the water does not flow to the ejector from the outside during the decompression operation of the ozone adsorption / desorption tower by the ejector, the decompression operation by the ejector stop, ozone desorbing operation and stops the valve in the closed, as well as cooling by the cooling means the ozone desorption tower, when they are cooled by the cooling means, the ejector from the outside If water is to flow, the cooling by the cooling means is stopped, since there is provided a control device for operating controls to resume the ozone desorbing operation by the valve open, suppressing the pressure rise in the ozone desorption in tower However, it is possible to quickly return to the intermittent ozone supply operation.
[0034]
In addition, since the latch circuit that can hold the ozone desorption command and the ozone desorption stop command is connected to the input side of the control device, the ozone desorption operation can be stopped if there is an abnormality in the piping system. When the system becomes normal, the ozone desorption operation can be resumed.
[0035]
In addition, since the indicator lamp that is turned on when water stops flowing to the ejector is connected to the output side of the control device, the operation state of the intermittent ozone supply device can be indicated at the site (where the intermittent ozone supply device is located). .
[0036]
Furthermore, since the monitoring device capable of monitoring the operation state of the device at a distance is connected to the output side of the control device, the operation state of the intermittent ozone supply device can be shown to the monitoring device at a distance.
[Brief description of the drawings]
1 is a configuration diagram showing an intermittent ozone supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 2 is a diagram showing an operation sequence of the intermittent ozone supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the intermittent ozone supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an operation sequence of the intermittent ozone supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of an intermittent ozone supply apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an operation sequence of the intermittent ozone supply apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing an intermittent ozone supply apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing an intermittent ozone supply apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing an intermittent ozone supply apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram showing a conventional intermittent ozone supply device.
FIG. 11 is a diagram showing an operation sequence of a conventional intermittent ozone supply device.
FIG. 12 is a diagram showing an operation sequence of a conventional intermittent ozone supply device.
[Explanation of symbols]
1 Ozone generator, 2 Ozone adsorption / desorption tower, 5a, 5b, 5c valve, 9 Refrigerator,
10 ejectors, 11 control devices, 12 latch circuits, 13 indicators,
16 Monitoring device.

Claims

An ozone generator that generates ozonated oxygen from raw material oxygen, an ozone adsorption / desorption tower that receives ozone supplied and adsorbs ozone, and a cooling means that cools the ozone adsorption / desorption tower during the adsorption of ozone; A heating means for heating the ozone adsorption / desorption tower at the time of desorption of ozone, an ejector for depressurizing the ozone adsorption / desorption tower to supply ozone to the water to be treated, and depressurizing the ozone adsorption / desorption tower by the ejector In the intermittent ozone supply apparatus provided with a valve that is opened when ozone is desorbed, when the water does not flow from the outside to the ejector during the decompression operation of the ozone adsorption / desorption tower by the ejector, the ejector depressurization operation is stopped, the valve in the closed stop ozone desorbing operation, the ozone desorption tower to cool by the cooling means, the said cooling means When you are retirement, when it becomes to flow water into the ejector from the outside, to stop the cooling by the cooling means, control device and the valve to open to the operation control so as to resume the ozone desorbing operation An intermittent ozone supply device comprising:

2. The intermittent ozone supply device according to claim 1, wherein a latch circuit capable of holding an ozone desorption command and an ozone desorption stop command is connected to an input side of the control device.

3. The intermittent ozone supply device according to claim 1, wherein an indicator lamp that is turned on when water stops flowing from the outside to the ejector is connected to an output side of the control device.

3. The intermittent ozone supply device according to claim 1, wherein a monitoring device capable of monitoring the operation state of the device at a distance is connected to an output side of the control device.