JPH06243952A - オゾン発生装置 - Google Patents
オゾン発生装置Info
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- JPH06243952A JPH06243952A JP4755393A JP4755393A JPH06243952A JP H06243952 A JPH06243952 A JP H06243952A JP 4755393 A JP4755393 A JP 4755393A JP 4755393 A JP4755393 A JP 4755393A JP H06243952 A JPH06243952 A JP H06243952A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/10—Preparation of ozone
- C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
- C01B13/115—Preparation of ozone by electric discharge characterised by the electrical circuits producing the electrical discharge
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 オゾン発生開始時間が短く、信頼性に優れた
オゾン発生装置を提供する。 【構成】 オゾン発生器１は、交流発振器２と、圧電素
子３ａを基本に駆動部３Ａと出力部３Ｂからなる圧電ト
ランス３とを備えた高電圧発生器５、およびコロナ放電
器４から構成され、高電圧発生器５の出力電圧Ｖ２はコ
ロナ放電器４の負荷インピーダンスに対応して変化す
る。
オゾン発生装置を提供する。 【構成】 オゾン発生器１は、交流発振器２と、圧電素
子３ａを基本に駆動部３Ａと出力部３Ｂからなる圧電ト
ランス３とを備えた高電圧発生器５、およびコロナ放電
器４から構成され、高電圧発生器５の出力電圧Ｖ２はコ
ロナ放電器４の負荷インピーダンスに対応して変化す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はコロナ放電器と高電圧
発生器から構成され、コロナ放電によりオゾンを発生す
るオゾン発生装置に関する。
発生器から構成され、コロナ放電によりオゾンを発生す
るオゾン発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のオゾン発生装置において、コロナ
放電器と、巻線トランスを用いた高電圧発振器とからな
るオゾン発生装置は知られている。
放電器と、巻線トランスを用いた高電圧発振器とからな
るオゾン発生装置は知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のオゾン
発生装置は高電圧発生器を巻線トランスで構成している
ため、駆動電圧（コロナ放電器に印加される電圧）をコ
ロナ放電器の放電開始電圧（コロナ放電器に駆動電圧を
印加後瞬時に放電を開始する電圧）より大きく設定する
と、瞬時に放電することによりオゾン発生開始時間（コ
ロナ放電器に駆動電圧を印加して放電が開始するまでの
時間）は短くなるが、コロナ放電器に高い電圧が常時印
加されるため、コロナ放電器の信頼性（オゾン発生量の
長期安定性）に悪影響を与える可能性がある。
発生装置は高電圧発生器を巻線トランスで構成している
ため、駆動電圧（コロナ放電器に印加される電圧）をコ
ロナ放電器の放電開始電圧（コロナ放電器に駆動電圧を
印加後瞬時に放電を開始する電圧）より大きく設定する
と、瞬時に放電することによりオゾン発生開始時間（コ
ロナ放電器に駆動電圧を印加して放電が開始するまでの
時間）は短くなるが、コロナ放電器に高い電圧が常時印
加されるため、コロナ放電器の信頼性（オゾン発生量の
長期安定性）に悪影響を与える可能性がある。
【０００４】一方、コロナ放電器の信頼性に悪影響を与
えないように駆動電圧をコロナ放電器の放電開始電圧よ
り低い値に設定すると、コロナ放電器のオゾン発生開始
時間が長くなる課題がある。
えないように駆動電圧をコロナ放電器の放電開始電圧よ
り低い値に設定すると、コロナ放電器のオゾン発生開始
時間が長くなる課題がある。
【０００５】図５はコロナ放電器の駆動電圧に対する信
頼性とオゾン発生開始時間の特性図である。 （ａ）図において、駆動電圧を増加するとコロナ放電器
のオゾン発生量は時間経過に伴い大きく変動して信頼性
に悪影響を与えることを示す。 （ｂ）図では駆動電圧を増加すると放電開始時間が短く
なり、オゾン発生開始時間が短くなることを示す。
頼性とオゾン発生開始時間の特性図である。 （ａ）図において、駆動電圧を増加するとコロナ放電器
のオゾン発生量は時間経過に伴い大きく変動して信頼性
に悪影響を与えることを示す。 （ｂ）図では駆動電圧を増加すると放電開始時間が短く
なり、オゾン発生開始時間が短くなることを示す。
【０００６】以上説明したように、従来のオゾン発生装
置は、コロナ放電器のオゾン発生開始時間を短くするた
めには、高電圧発生器の駆動電圧を放電開始電圧より高
い値に設定する必要があり、一方、駆動電圧を高くする
とコロナ放電器の信頼性に悪影響を及ぼすため、オゾン
発生開始時間を短くするとともに信頼性を確保するオゾ
ン発生装置の実現には駆動電圧に対して相反する対策が
必要となる。
置は、コロナ放電器のオゾン発生開始時間を短くするた
めには、高電圧発生器の駆動電圧を放電開始電圧より高
い値に設定する必要があり、一方、駆動電圧を高くする
とコロナ放電器の信頼性に悪影響を及ぼすため、オゾン
発生開始時間を短くするとともに信頼性を確保するオゾ
ン発生装置の実現には駆動電圧に対して相反する対策が
必要となる。
【０００７】この発明はこのような課題を解決するため
になされたもので、その目的はオゾン発生開始時間が短
く、かつコロナ放電器の信頼性も向上することができる
オゾン発生装置を提供することにある。
になされたもので、その目的はオゾン発生開始時間が短
く、かつコロナ放電器の信頼性も向上することができる
オゾン発生装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係るオゾン発生装置は、放電によりインピー
ダンスが減少するコロナ放電器と、コロナ放電器のイン
ピーダンスに対応して駆動電圧が変化する高電圧発生器
とを備えたことを特徴とする。
この発明に係るオゾン発生装置は、放電によりインピー
ダンスが減少するコロナ放電器と、コロナ放電器のイン
ピーダンスに対応して駆動電圧が変化する高電圧発生器
とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】この発明に係るオゾン発生装置は、コロナ放電
器のインピーダンス変化に対応した駆動電圧を発生する
高電圧発生器を備えているので、コロナ放電器に駆動電
圧を印加した直後は放電開始電圧と同じ電圧を発生し、
コロナ放電器が放電を開始した直後には放電持続電圧
（前記放電開始電圧より低い電圧で、かつ放電終了電圧
より高い電圧）を発生することによりオゾンを発生する
ことができる。
器のインピーダンス変化に対応した駆動電圧を発生する
高電圧発生器を備えているので、コロナ放電器に駆動電
圧を印加した直後は放電開始電圧と同じ電圧を発生し、
コロナ放電器が放電を開始した直後には放電持続電圧
（前記放電開始電圧より低い電圧で、かつ放電終了電圧
より高い電圧）を発生することによりオゾンを発生する
ことができる。
【００１０】よって、オゾン発生開始時間が短く、かつ
信頼性の高いオゾン発生装置を提供することができる。
信頼性の高いオゾン発生装置を提供することができる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明に係るオゾン発生装置の構
成図である。図１において、オゾン発生装置１は、コロ
ナ放電器（オゾナイザ）４と、交流発振器２および圧電
トランス３とを備えた高電圧発生器５とから構成する。
て説明する。図１はこの発明に係るオゾン発生装置の構
成図である。図１において、オゾン発生装置１は、コロ
ナ放電器（オゾナイザ）４と、交流発振器２および圧電
トランス３とを備えた高電圧発生器５とから構成する。
【００１２】交流発振器２は、圧電トランス３の長さ方
向２Ｌで設定される固有共振周波数を有する入力電圧Ｖ
１を圧電トランス３に供給する。
向２Ｌで設定される固有共振周波数を有する入力電圧Ｖ
１を圧電トランス３に供給する。
【００１３】圧電トランス３は、例えばジルコン酸チタ
ン酸鉛等の圧電材料を用いて長さ２Ｌ、幅Ｗ、厚みＴの
板状の圧電素子３ａを基本として構成し、長さ方向Ｌ部
分（図１の左半面）は、上下面部分にそれぞれ銀を焼成
した入力電極対３ｂ、３ｃを設け、電極３ｂ、３ｃには
それぞれ交流発振器２の電圧Ｖ１を印加する入力端子３
ｅ、３ｆを備えた駆動部３Ａを構成する。
ン酸鉛等の圧電材料を用いて長さ２Ｌ、幅Ｗ、厚みＴの
板状の圧電素子３ａを基本として構成し、長さ方向Ｌ部
分（図１の左半面）は、上下面部分にそれぞれ銀を焼成
した入力電極対３ｂ、３ｃを設け、電極３ｂ、３ｃには
それぞれ交流発振器２の電圧Ｖ１を印加する入力端子３
ｅ、３ｆを備えた駆動部３Ａを構成する。
【００１４】一方、圧電素子３ａの残りの長さ方向Ｌ部
分（図１の右半面）の右端面には出力電極３ｄを設け、
電極３ｄにはコロナ放電器（オゾナイザ）４の一端を接
続する出力端子３ｇを設けて駆動部３Ａの入力端子の一
端３ｆとともに出力端子を備えた出力部３Ｂを構成す
る。
分（図１の右半面）の右端面には出力電極３ｄを設け、
電極３ｄにはコロナ放電器（オゾナイザ）４の一端を接
続する出力端子３ｇを設けて駆動部３Ａの入力端子の一
端３ｆとともに出力端子を備えた出力部３Ｂを構成す
る。
【００１５】コロナ放電器（オゾナイザ）４は、高電圧
発生器５の高電圧出力（駆動電圧）Ｖ２によりコロナ放
電を行い、オゾンを発生する。
発生器５の高電圧出力（駆動電圧）Ｖ２によりコロナ放
電を行い、オゾンを発生する。
【００１６】次に、この発明に係るオゾン発生装置１の
動作について説明する。交流発振器２から圧電トランス
３の圧電素子３ａの長さ２Ｌで決定される固有共振周波
数の入力電圧Ｖ１を圧電トランス３の駆動部３Ａに印加
すると、電歪効果により圧電素子３ａの長さ方向に機械
的な振動を発生する。
動作について説明する。交流発振器２から圧電トランス
３の圧電素子３ａの長さ２Ｌで決定される固有共振周波
数の入力電圧Ｖ１を圧電トランス３の駆動部３Ａに印加
すると、電歪効果により圧電素子３ａの長さ方向に機械
的な振動を発生する。
【００１７】この機械的振動により出力部３Ｂには圧電
効果による電荷が発生し、出力端子３ｇ―３ｆ間に高電
圧の交流出力（駆動）電圧Ｖ２が発生する。この駆動電
圧Ｖ２がコロナ放電器（オゾナイザ）４の放電開始電圧
Ｖｏ1に達し、コロナ放電器（オゾナイザ）４は放電を
開始して、放電開始後は放電持続電圧Ｖｏ2で放電を持
続してオゾンを発生する。
効果による電荷が発生し、出力端子３ｇ―３ｆ間に高電
圧の交流出力（駆動）電圧Ｖ２が発生する。この駆動電
圧Ｖ２がコロナ放電器（オゾナイザ）４の放電開始電圧
Ｖｏ1に達し、コロナ放電器（オゾナイザ）４は放電を
開始して、放電開始後は放電持続電圧Ｖｏ2で放電を持
続してオゾンを発生する。
【００１８】図２はこの発明に係る高電圧発生器の出力
電圧（駆動電圧）Ｖ２とコロナ放電器（オゾナイザ）の
放電開始電圧Ｖｏ1、放電持続電圧Ｖｏ2および放電終了
電圧Ｖｏ3の特性図である。上記電圧の関係を以下に示
す。 放電開始電圧Ｖｏ1≧放電持続電圧Ｖｏ2≧放電終了電圧
Ｖｏ3 図において、圧電素子３ａを用いた圧電トランス３の出
力電圧（駆動電圧）Ｖ２は、交流発振器２の発振開始と
同時に放電開始電圧Ｖｏ1に達し、コロナ放電器（オゾ
ナイザ）４は放電を開始する。放電が開始すると、コロ
ナ放電器（オゾナイザ）４のインピーダンスが低下する
ので、出力電圧（駆動電圧）Ｖ２は放電持続電圧Ｖｏ2
で安定状態となり放電を継続してオゾンを発生する。
電圧（駆動電圧）Ｖ２とコロナ放電器（オゾナイザ）の
放電開始電圧Ｖｏ1、放電持続電圧Ｖｏ2および放電終了
電圧Ｖｏ3の特性図である。上記電圧の関係を以下に示
す。 放電開始電圧Ｖｏ1≧放電持続電圧Ｖｏ2≧放電終了電圧
Ｖｏ3 図において、圧電素子３ａを用いた圧電トランス３の出
力電圧（駆動電圧）Ｖ２は、交流発振器２の発振開始と
同時に放電開始電圧Ｖｏ1に達し、コロナ放電器（オゾ
ナイザ）４は放電を開始する。放電が開始すると、コロ
ナ放電器（オゾナイザ）４のインピーダンスが低下する
ので、出力電圧（駆動電圧）Ｖ２は放電持続電圧Ｖｏ2
で安定状態となり放電を継続してオゾンを発生する。
【００１９】高電圧発生器５を従来の巻線トランスで構
成する場合、駆動電圧Ｖ２を放電開始電圧Ｖｏ1に設定
すると、コロナ放電器４が放電を開始しても、駆動電圧
Ｖ２は放電開始電圧Ｖｏ1のままであるため、コロナ放
電器４には放電持続に必要な放電持続電圧Ｖｏ2より過
大な電圧が常に印加されることになり、コロナ放電器４
の信頼性に悪影響を与えることになる。
成する場合、駆動電圧Ｖ２を放電開始電圧Ｖｏ1に設定
すると、コロナ放電器４が放電を開始しても、駆動電圧
Ｖ２は放電開始電圧Ｖｏ1のままであるため、コロナ放
電器４には放電持続に必要な放電持続電圧Ｖｏ2より過
大な電圧が常に印加されることになり、コロナ放電器４
の信頼性に悪影響を与えることになる。
【００２０】図３はこの発明に係るオゾン発生装置の高
電圧発生器の出力電圧―負荷特性図（Ｖ１＝３０Ｖp-
p）である。圧電トランス３の出力電圧Ｖ２は、出力端
子３ｇ―３ｆ間に接続される負荷のインピーダンスに伴
い変化する。オゾン発生装置１のコロナ放電器（オゾナ
イザ）４の放電開始電圧Ｖｏ1、放電持続電圧Ｖｏ2およ
びインピーダンスを図３の特性に適合するよう構成する
ことにより、圧電トランス３の出力電圧Ｖ２が放電開始
電圧Ｖｏ1に追従するよう構成することができる。
電圧発生器の出力電圧―負荷特性図（Ｖ１＝３０Ｖp-
p）である。圧電トランス３の出力電圧Ｖ２は、出力端
子３ｇ―３ｆ間に接続される負荷のインピーダンスに伴
い変化する。オゾン発生装置１のコロナ放電器（オゾナ
イザ）４の放電開始電圧Ｖｏ1、放電持続電圧Ｖｏ2およ
びインピーダンスを図３の特性に適合するよう構成する
ことにより、圧電トランス３の出力電圧Ｖ２が放電開始
電圧Ｖｏ1に追従するよう構成することができる。
【００２１】また、圧電トランス３の圧電素子３ａの長
さ２Ｌ、幅Ｗおよび厚みＴを調整することにより、所望
の出力電圧Ｖ２が得られるように構成することができ
る。
さ２Ｌ、幅Ｗおよび厚みＴを調整することにより、所望
の出力電圧Ｖ２が得られるように構成することができ
る。
【００２２】通常、圧電素子を用いた高電圧発生器は、
出力電圧の負荷変動が大きいため、交流出力では使用さ
れず、整流して直流出力で使用されることが一般的であ
るが、この発明に係るオゾン発生装置１は、交流出力で
使用するとともに、負荷変動の大きな特性を積極的に利
用して目的とする性能を実現することができる。
出力電圧の負荷変動が大きいため、交流出力では使用さ
れず、整流して直流出力で使用されることが一般的であ
るが、この発明に係るオゾン発生装置１は、交流出力で
使用するとともに、負荷変動の大きな特性を積極的に利
用して目的とする性能を実現することができる。
【００２３】図４は、巻線トランスを使用した従来のオ
ゾン発生装置の高電圧発生器およびこの発明に係る圧電
トランスを使用したオゾン発生装置の高電圧発生器の入
出力電圧特性図である。図４において、Ｇ１は巻線トラ
ンス方式の特性であり、Ｇ２はこの発明に係る圧電トラ
ンス方式の特性を示す。Ｇ１およびＧ２は、ともに同じ
コロナ放電器を負荷として接続している。この発明に係
る圧電トランス方式の特性Ｇ２において、入力電圧Ｖ１
が２５Ｖp-p以上の領域は、入力電圧Ｖ１が変化しても
放電によるコロナ放電器４のインピーダンス低下によ
り、出力電圧Ｖ２が３．５ｋＶp-p近辺で安定してい
る。これに対し、巻線トランス方式の特性Ｇ１は、入力
電圧Ｖ１に対して出力電圧Ｖ２は直線的に増加してい
る。このことは、オゾン発生装置の高電圧発生器に圧電
トランスを用いると、入力電圧Ｖ１が変動しても、出力
電圧Ｖ２は一定の電圧（放電持続電圧）で安定するた
め、オゾン発生量も安定することを示している。これに
対し、巻線トランスを用いたものは、入力電圧Ｖ１の変
動により出力電圧Ｖ２が大きく変化し、オゾン発生量が
変化することを示している。
ゾン発生装置の高電圧発生器およびこの発明に係る圧電
トランスを使用したオゾン発生装置の高電圧発生器の入
出力電圧特性図である。図４において、Ｇ１は巻線トラ
ンス方式の特性であり、Ｇ２はこの発明に係る圧電トラ
ンス方式の特性を示す。Ｇ１およびＧ２は、ともに同じ
コロナ放電器を負荷として接続している。この発明に係
る圧電トランス方式の特性Ｇ２において、入力電圧Ｖ１
が２５Ｖp-p以上の領域は、入力電圧Ｖ１が変化しても
放電によるコロナ放電器４のインピーダンス低下によ
り、出力電圧Ｖ２が３．５ｋＶp-p近辺で安定してい
る。これに対し、巻線トランス方式の特性Ｇ１は、入力
電圧Ｖ１に対して出力電圧Ｖ２は直線的に増加してい
る。このことは、オゾン発生装置の高電圧発生器に圧電
トランスを用いると、入力電圧Ｖ１が変動しても、出力
電圧Ｖ２は一定の電圧（放電持続電圧）で安定するた
め、オゾン発生量も安定することを示している。これに
対し、巻線トランスを用いたものは、入力電圧Ｖ１の変
動により出力電圧Ｖ２が大きく変化し、オゾン発生量が
変化することを示している。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係るオゾ
ン発生装置は、コロナ放電器の放電開始電圧および放電
持続電圧に対応した駆動電圧が得られるので、放電開始
の立上り時間が短く、信頼性の高いオゾン発生装置を提
供することができる。
ン発生装置は、コロナ放電器の放電開始電圧および放電
持続電圧に対応した駆動電圧が得られるので、放電開始
の立上り時間が短く、信頼性の高いオゾン発生装置を提
供することができる。
【００２５】さらに、入力電圧の変動に対して安定なオ
ゾン発生装置を提供することができる。
ゾン発生装置を提供することができる。
【図１】この発明に係るオゾン発生装置の構成図
【図２】この発明に係る高電圧発生器の出力電圧（駆動
電圧）Ｖ２とコロナ放電器（オゾナイザ）の放電開始電
圧Ｖｏ1、放電持続電圧Ｖｏ2および放電終了電圧Ｖｏ3
の特性図
電圧）Ｖ２とコロナ放電器（オゾナイザ）の放電開始電
圧Ｖｏ1、放電持続電圧Ｖｏ2および放電終了電圧Ｖｏ3
の特性図
【図３】この発明に係るオゾン発生装置の高電圧発生器
の出力電圧―負荷特性図
の出力電圧―負荷特性図
【図４】巻線トランスを使用した従来のオゾン発生装置
の高電圧発生器およびこの発明に係る圧電トランスを使
用したオゾン発生装置の高電圧発生器の入出力電圧特性
図
の高電圧発生器およびこの発明に係る圧電トランスを使
用したオゾン発生装置の高電圧発生器の入出力電圧特性
図
【図５】この発明に係るコロナ放電器の駆動電圧に対す
る信頼性とオゾン発生開始時間の特性図
る信頼性とオゾン発生開始時間の特性図
１ オゾン発生装置 ２ 交流発振器 ３ 圧電トランス ３Ａ 駆動部 ３Ｂ 出力部 ３ａ 圧電素子 ３ｂ，３ｃ 入力電極 ３ｄ 出力電極 ４ コロナ放電器（オゾナイザ） ５ 高電圧発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長野 信二郎 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社 (72)発明者 麻生 雄二 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社
Claims (1)
- 【請求項１】 コロナ放電によりオゾンを発生するコロ
ナ放電器と、このコロナ放電器を駆動する高電圧発生器
からなるオゾン発生装置において、放電によりインピー
ダンスが減少する前記コロナ放電器と、このコロナ放電
器のインピーダンスに対応して駆動電圧が変化する前記
高電圧発生器とを備えたことを特徴とするオゾン発生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4755393A JPH06243952A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | オゾン発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4755393A JPH06243952A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | オゾン発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06243952A true JPH06243952A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12778368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4755393A Pending JPH06243952A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | オゾン発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06243952A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006265009A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Haruo Ito | オゾン発生装置 |
-
1993
- 1993-02-12 JP JP4755393A patent/JPH06243952A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006265009A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Haruo Ito | オゾン発生装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020910 |