JPH0741305A - オゾン発生器の電源装置 - Google Patents
オゾン発生器の電源装置Info
- Publication number
- JPH0741305A JPH0741305A JP18783293A JP18783293A JPH0741305A JP H0741305 A JPH0741305 A JP H0741305A JP 18783293 A JP18783293 A JP 18783293A JP 18783293 A JP18783293 A JP 18783293A JP H0741305 A JPH0741305 A JP H0741305A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- voltage
- electrodes
- transformer
- circuit
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- Pending
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- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 環境条件に影響されることなく常に安定した
オゾン発生効率を得ること。 【構成】 オゾナイザの電極間放電々流の実効値または
平均値を検出し、その検出信号によって電極印加電圧を
負帰還制御する回路構成。放電エネルギが常に略一定に
なり結果的にオゾン発生効率を環境条件に関係なく一定
の安定した状態に維持することができ、過大な放電々流
によるトランスの焼損なども防止できる。
オゾン発生効率を得ること。 【構成】 オゾナイザの電極間放電々流の実効値または
平均値を検出し、その検出信号によって電極印加電圧を
負帰還制御する回路構成。放電エネルギが常に略一定に
なり結果的にオゾン発生効率を環境条件に関係なく一定
の安定した状態に維持することができ、過大な放電々流
によるトランスの焼損なども防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は化学発光式のガス分析
計や水処理、脱臭、排煙脱硝、脱着、殺菌、その他有機
物無機物の酸化分解などに使用されるオゾンを生成する
装置（オゾナイザ）に関し、とくにその励起電源の改良
に関するものである。
計や水処理、脱臭、排煙脱硝、脱着、殺菌、その他有機
物無機物の酸化分解などに使用されるオゾンを生成する
装置（オゾナイザ）に関し、とくにその励起電源の改良
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にオゾナイザは、誘電体を介して対
峙させた電極間に酸素を含む気体を導入し、この電極間
に交流高電圧を印加することによってこの間に無声放電
を起させこの放電反応によって、気体中の酸素をオゾン
に変換する。この場合の電極間への電圧印加は、普通可
搬式電源が用いられるため、２４Ｖ程度の直流低圧電源
をスイッチング回路で交番電圧に変換し、これを昇圧ト
ランスで６０００Ｖ位に昇圧して印加するようになって
おり、一般にはトランスの一次側を定電圧制御するもの
が殆んどである。
峙させた電極間に酸素を含む気体を導入し、この電極間
に交流高電圧を印加することによってこの間に無声放電
を起させこの放電反応によって、気体中の酸素をオゾン
に変換する。この場合の電極間への電圧印加は、普通可
搬式電源が用いられるため、２４Ｖ程度の直流低圧電源
をスイッチング回路で交番電圧に変換し、これを昇圧ト
ランスで６０００Ｖ位に昇圧して印加するようになって
おり、一般にはトランスの一次側を定電圧制御するもの
が殆んどである。
【０００３】無声放電による放電現象は、その放電のメ
カニズムが不詳で一般に極めてランダムな放電現象を呈
する。即ち電極間に発生する放電柱の大きさ、タイミン
グは、誘電体の状況、電極温度、導入ガスの流量、圧
力、成分濃度などに微妙に関係するので、時には大きな
放電々流をもつ強い放電柱が間欠的に（低い周波数で）
発生したり又弱い放電柱が頻繁に（高い周波数で）発生
したり又これらが複合して発生する。
カニズムが不詳で一般に極めてランダムな放電現象を呈
する。即ち電極間に発生する放電柱の大きさ、タイミン
グは、誘電体の状況、電極温度、導入ガスの流量、圧
力、成分濃度などに微妙に関係するので、時には大きな
放電々流をもつ強い放電柱が間欠的に（低い周波数で）
発生したり又弱い放電柱が頻繁に（高い周波数で）発生
したり又これらが複合して発生する。
【０００４】オゾンの生成効率は、放電のエネルギに比
例するので、例えば温度が高くなって強い放電柱が高い
周波数で発生するようになればオゾン生成効率は良くな
るが余り大きな放電々流が流れると昇圧トランスが焼損
する恐れがあり、又温度が低下すると放電柱が弱く放電
周期も低くなるのでオゾン生成効率が著しく低下すると
いう問題があった。
例するので、例えば温度が高くなって強い放電柱が高い
周波数で発生するようになればオゾン生成効率は良くな
るが余り大きな放電々流が流れると昇圧トランスが焼損
する恐れがあり、又温度が低下すると放電柱が弱く放電
周期も低くなるのでオゾン生成効率が著しく低下すると
いう問題があった。
【０００５】このように放電現象が各種の周辺要素に左
右され極めて不安定でランダムであるため、従来はこれ
ら放電をうまく制御してオゾン発生効率を安定化するこ
とは全くできていなかった。
右され極めて不安定でランダムであるため、従来はこれ
ら放電をうまく制御してオゾン発生効率を安定化するこ
とは全くできていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、前述のよ
うなランダムな放電現象においてもその放電エネルギが
略一定になるように即ち温度その他の環境条件に関係な
く常に一定のオゾン発生効率が得られるようにしたもの
である。
うなランダムな放電現象においてもその放電エネルギが
略一定になるように即ち温度その他の環境条件に関係な
く常に一定のオゾン発生効率が得られるようにしたもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明は電極間にパルス状に発生するランダム放
電々流の平均値または実効値を検知して、電極間印加電
圧を負帰還制御する手段を設けたオゾン発生器の電源装
置を提供するものである。
めに、本発明は電極間にパルス状に発生するランダム放
電々流の平均値または実効値を検知して、電極間印加電
圧を負帰還制御する手段を設けたオゾン発生器の電源装
置を提供するものである。
【０００８】
【作用】一般にオゾナイザの電気的な等価回路は図１
(c) のように誘電体の容量成分Ｃ1 と電極間空隙の容量
成分Ｃ2 の直列回路で構成され、放電柱が発生したとき
は放電ギヤップ容量Ｃ2 が短絡された形となる。これに
図２のＶに示すように交流高電圧が印加されると、９０
度進んだ位相の電流Ｉが電極間に流れる。即ち最初暗電
流Ｉ1 が流れ、電圧Ｖ1 の時点で放電が開始しパルス状
に放電々流が流れ電圧位相９０度の時点で電流値が零と
なるので放電は一旦中断する。（図２Ｐ）Ｉe はこの放
電期間中におけるパルス電流の実効値を示したもので、
放電のランダム性を判り易く説明するため次の１８０度
位相が進んだ状態では放電パルスの周波数が低下しこの
期間中におけるパルス電流実効値がＩe'に落ちた状態を
示した。（図２Ｐ´）（オゾン発生に寄与する放電エネ
ルギが実質的に低下した状況を示す）本発明はこの実効
値Ｉe （平均値でもよい）を検出しこれによって印加電
圧Ｖを逆相的に変化させ、結果的に放電パルスの波高値
を制御して放電期間中の放電エネルギを常に一定に維持
するようにしたものである。（Ｉe'をＩe に矯正する）
(c) のように誘電体の容量成分Ｃ1 と電極間空隙の容量
成分Ｃ2 の直列回路で構成され、放電柱が発生したとき
は放電ギヤップ容量Ｃ2 が短絡された形となる。これに
図２のＶに示すように交流高電圧が印加されると、９０
度進んだ位相の電流Ｉが電極間に流れる。即ち最初暗電
流Ｉ1 が流れ、電圧Ｖ1 の時点で放電が開始しパルス状
に放電々流が流れ電圧位相９０度の時点で電流値が零と
なるので放電は一旦中断する。（図２Ｐ）Ｉe はこの放
電期間中におけるパルス電流の実効値を示したもので、
放電のランダム性を判り易く説明するため次の１８０度
位相が進んだ状態では放電パルスの周波数が低下しこの
期間中におけるパルス電流実効値がＩe'に落ちた状態を
示した。（図２Ｐ´）（オゾン発生に寄与する放電エネ
ルギが実質的に低下した状況を示す）本発明はこの実効
値Ｉe （平均値でもよい）を検出しこれによって印加電
圧Ｖを逆相的に変化させ、結果的に放電パルスの波高値
を制御して放電期間中の放電エネルギを常に一定に維持
するようにしたものである。（Ｉe'をＩe に矯正する）
【０００９】
【実施例】図１(a) は本発明実施例の回路図で、１は無
声放電形のオゾナイザを示し、ガラスなどの誘導体２を
挟んで２つの電極３，３´によって構成され、この間に
矢印に示すように下から空気を導入し、上からオゾンを
含む気体を排出するようになっている。
声放電形のオゾナイザを示し、ガラスなどの誘導体２を
挟んで２つの電極３，３´によって構成され、この間に
矢印に示すように下から空気を導入し、上からオゾンを
含む気体を排出するようになっている。
【００１０】４は高圧トランスで、その二次側はオゾナ
イザの両電極３，３´に接続され、一次側は後述する電
圧制御回路５，６、およびスイッチング回路７を介して
直流電源８に接続される。９は本発明の要部を構成する
回路で、一定放電区間における放電々流の平均値を検出
するものである。即ち二次側高圧回路の一部に接続され
た負荷抵抗ＲとダイオードＤ1 からなる並列回路によっ
て電極間電流の波高値を半波ごとに検出し、これをコン
デンサＣ、ダイオードＤ2 からなる充放電回路に印加す
ることによって出力側に放電々流の平均値に対応する信
号をとり出す。１０は平均値検出を行うべき放電区間
（例えば図２のｔ1 からｔ2 までの期間）を設定するた
めのタイマ回路で、これによって電子スイッチＳをon-o
ff制御して期間ｔ1 ，ｔ2 間（図２）の放電々流（図２
のＰ）のみをサンプリングし、その前後の暗電流（図２
のＩ1 ）の影響をカットするものである。このようにし
て検出された電極間放電々流の平均値信号は高圧トラン
ス４の一次電圧制御回路５に印加され予め定めた設定信
号６と比較され、検出信号が設定レベルより小さいとき
は電極間電圧が高くなるように制御し、その結果放電パ
ルス電流の波高値を高めるように作動する。逆のときは
電圧を低下させる。これにより例えば寒冷地などで温度
が低く、放電パルス周波数が低下した場合（図２のＰ
´）であっても、その一パルス当りの波高値が高くなる
ので、放電々流の区間平均値は常に一定となり、オゾン
発生効率に関係する放電エネルギが一定となり安定した
オゾン発生を達成できる。
イザの両電極３，３´に接続され、一次側は後述する電
圧制御回路５，６、およびスイッチング回路７を介して
直流電源８に接続される。９は本発明の要部を構成する
回路で、一定放電区間における放電々流の平均値を検出
するものである。即ち二次側高圧回路の一部に接続され
た負荷抵抗ＲとダイオードＤ1 からなる並列回路によっ
て電極間電流の波高値を半波ごとに検出し、これをコン
デンサＣ、ダイオードＤ2 からなる充放電回路に印加す
ることによって出力側に放電々流の平均値に対応する信
号をとり出す。１０は平均値検出を行うべき放電区間
（例えば図２のｔ1 からｔ2 までの期間）を設定するた
めのタイマ回路で、これによって電子スイッチＳをon-o
ff制御して期間ｔ1 ，ｔ2 間（図２）の放電々流（図２
のＰ）のみをサンプリングし、その前後の暗電流（図２
のＩ1 ）の影響をカットするものである。このようにし
て検出された電極間放電々流の平均値信号は高圧トラン
ス４の一次電圧制御回路５に印加され予め定めた設定信
号６と比較され、検出信号が設定レベルより小さいとき
は電極間電圧が高くなるように制御し、その結果放電パ
ルス電流の波高値を高めるように作動する。逆のときは
電圧を低下させる。これにより例えば寒冷地などで温度
が低く、放電パルス周波数が低下した場合（図２のＰ
´）であっても、その一パルス当りの波高値が高くなる
ので、放電々流の区間平均値は常に一定となり、オゾン
発生効率に関係する放電エネルギが一定となり安定した
オゾン発生を達成できる。
【００１１】尚スイッチング回路７は、直流電位を交番
電位に変換するものであればどのようなものであっても
よいが、例えばパルス変換する方式のものであれば、電
圧制御回路５はそのパルス巾を変調する方式のものが精
度その他の面で好都合である。 図１(b) は放電々流検
出回路の第二の実施例を示す回路図で放電柱電流の区間
実効値を検出するものである。即ち放電々流をジュール
熱変換しこれを熱電対Ｔで電圧として出力する。この出
力信号を前記実施例と同様に高圧トランスの一次側電圧
制御回路に負帰還して、電極間印加電圧を制御ことによ
り、前記と同様にオゾン発生効率を一定に制御すること
ができる。
電位に変換するものであればどのようなものであっても
よいが、例えばパルス変換する方式のものであれば、電
圧制御回路５はそのパルス巾を変調する方式のものが精
度その他の面で好都合である。 図１(b) は放電々流検
出回路の第二の実施例を示す回路図で放電柱電流の区間
実効値を検出するものである。即ち放電々流をジュール
熱変換しこれを熱電対Ｔで電圧として出力する。この出
力信号を前記実施例と同様に高圧トランスの一次側電圧
制御回路に負帰還して、電極間印加電圧を制御ことによ
り、前記と同様にオゾン発生効率を一定に制御すること
ができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、オゾナイザにおいて放電柱が
発生している期間中の放電々流の実効値又は平均値を検
出しその信号によって電極印加電圧を負帰還制御するよ
うにしたので、放電エネルギが常に略一定になり結果的
にオゾン発生効率を環境条件に関係なく一定の安定した
状態に維持することができ、過大な放電々流によるトラ
ンスの焼損なども防止できる。
発生している期間中の放電々流の実効値又は平均値を検
出しその信号によって電極印加電圧を負帰還制御するよ
うにしたので、放電エネルギが常に略一定になり結果的
にオゾン発生効率を環境条件に関係なく一定の安定した
状態に維持することができ、過大な放電々流によるトラ
ンスの焼損なども防止できる。
【図１】図１(a) は本発明実施例の電気回路図、図１
(b) は放電々流検出回路の他の実施例を示す回路図、図
１(c) はオゾナイザの電気的な等価回路を示す図であ
る。
(b) は放電々流検出回路の他の実施例を示す回路図、図
１(c) はオゾナイザの電気的な等価回路を示す図であ
る。
【図２】図２はオゾナイザの電極間印加電圧Ｖとこれに
対応する電極間電流Ｉの波形を示す動作説明図である。
対応する電極間電流Ｉの波形を示す動作説明図である。
１…オゾナイザ ２…誘電体 ３，３´…放電々極 ４…昇圧トランス ５…電圧制御回路 ７…スイッチング
回路 ８…直流電源 ９…放電々流の平
均値検出回路
回路 ８…直流電源 ９…放電々流の平
均値検出回路
Claims (1)
- 【請求項１】 高圧トランスの一次側に交番電圧を印加
し、このトランスの二次側に発生する交流高電圧をオゾ
ン発生器の電極間に印加することによりこの電極間に無
声放電を起させ、この間に存在する空気の一部をオゾン
に変換する装置において、 前記高圧トランスの二次側に、放電パルスの一定期間中
における放電々流の実効値または平均値を検出する回路
を設け、その出力を前記トランスの一次側に帰還して電
極印加電圧を負帰還制御することにより、電極間放電エ
ネルギを略一定に制御することを特徴とするオゾン発生
器の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18783293A JPH0741305A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | オゾン発生器の電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18783293A JPH0741305A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | オゾン発生器の電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0741305A true JPH0741305A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16213022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18783293A Pending JPH0741305A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | オゾン発生器の電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741305A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5540898A (en) * | 1995-05-26 | 1996-07-30 | Vasogen Inc. | Ozone generator with in-line ozone sensor |
| WO1996037432A1 (en) * | 1995-05-26 | 1996-11-28 | Vasogen Inc. | Ozone generator with in-line sensor |
| WO2003080507A1 (de) * | 2002-03-21 | 2003-10-02 | Tem!Gmbh | Verfahren zum betreiben eines ozonerzeugers und ozonerzeuger |
| GB2411358A (en) * | 2004-02-25 | 2005-08-31 | Jonathan Hugh Lambert Copus | Current and voltage control for electronic microbicidal devices |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP18783293A patent/JPH0741305A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5540898A (en) * | 1995-05-26 | 1996-07-30 | Vasogen Inc. | Ozone generator with in-line ozone sensor |
| WO1996037432A1 (en) * | 1995-05-26 | 1996-11-28 | Vasogen Inc. | Ozone generator with in-line sensor |
| WO2003080507A1 (de) * | 2002-03-21 | 2003-10-02 | Tem!Gmbh | Verfahren zum betreiben eines ozonerzeugers und ozonerzeuger |
| GB2411358A (en) * | 2004-02-25 | 2005-08-31 | Jonathan Hugh Lambert Copus | Current and voltage control for electronic microbicidal devices |
| GB2411358B (en) * | 2004-02-25 | 2007-10-17 | Jonathan Hugh Lambert Copus | Current and voltage control for electronic microbicidal devices |
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