JPH0753202A - オゾン発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】運転停止時に装置内への水分の侵入を防止する
とともに運転コストが低く信頼性の高いオゾン発生装置
を提供する。 【構成】空気源用送風機１，１７からの送風空気を空気
冷却装置４，５および吸着搭６よりなる空気乾燥装置２
を介してオゾン発生器３に供給するように構成したオゾ
ン発生装置において、吸着塔６の出入口に設けオゾン発
生装置停止時に当該吸着塔６を密閉する自動弁と、オゾ
ン発生器３の入口と出口にもそれぞれ設けた自動弁と、
空気乾燥装置２から出た乾燥空気をオゾン発生器３を通
さずに放出する外気開放弁と、吸着剤の再生だけに必要
な風量だけを送る再生用送風機と、吸着塔６単独の再生
およびパージ時には再生用の送風機で運転し再生とパー
ジ時で送風先を変更するように再生ヒータ９入口および
再生空気出口に設けた切換弁と、空気乾燥装置２の出口
およびオゾン発生器３出口に設けた露点測定手段とから
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気放電によりオゾンを
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】通常、オゾン発生装置は、オゾン発生器
が必要とする空気量を送風する空気源送風機と、この空
気源送風機により送風される空気を冷却し，さらに吸着
剤により水分を除去し，オゾン発生装置が要求する露点
まで乾燥させる空気乾燥装置と、コロナ放電によりオゾ
ンを発生させるオゾン発生器より構成されている。

【０００３】空気乾燥装置は水冷式空気冷却装置または
冷凍機式空気冷却装置と、内部に吸着剤を充填した吸着
搭よりなり、オゾンの発生効率、放電管の汚れ、破損等
の点から原料乾燥空気の露点は低いほど良く、−６０℃
以下が望ましい。また、オゾン発生装置を長期間停止す
ると空気が侵入し、装置内の露点が低下するとともに、
侵入した空気中の水分が吸着剤に吸着してしまい、吸着
剤の吸着能力が失われる。従って長期間停止後に運転す
ると、装置内の露点が上がっており、さらに吸着剤の吸
着能力がないため、露点が上がらず一度再生・冷却工程
を行なった後でなければ所定の露点に達しない。このた
め、従来は立ち上げを早急に行なうため、運転休止中は
定期的に空気源送風機と、空気乾燥装置を加熱・冷却工
程１サイクル運転したり、また運転開始時には、空気乾
燥装置を加熱・冷却工程１サイクル運転した後にオゾン
発生器の運転を開始したりして対応してきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、オゾ
ン発生装置は長期間停止すると、装置内空気の露点が上
り、これに伴ない吸着搭内では吸着剤が水分を吸着し、
運転を開始した時に所定の露点とならなくなる。このた
め長期停止後の運転開始時には空気乾燥装置を加熱・冷
却工程１サイクル運転した後にオゾン発生器の運転を開
始していた。従って、オゾン発生器は空気乾燥装置を運
転開始後８時間しないと運転できない。そのため故障な
どで号機切り替えをしようとすると、直ちに運転できな
いという問題があった。

【０００５】さらに、一旦装置内部の露点が上昇してし
まい、装置器壁などに水分子が付着してしまうと空気乾
燥装置では所定の露点の乾燥空気が得られても、オゾン
発生装置内部の露点はなかなか所定の露点まで到達しな
い。従って空気乾燥装置から所定の露点の乾燥空気がで
た時点で、オゾン発生器を運転すると、露点が所定値ま
で到達していないため、放電管の汚れや破損、オゾン発
生効率の低下等の問題があった。

【０００６】これらの問題を防止するため、オゾン発生
装置を２週間に１度程度定期的に、オゾン発生をさせず
に空気乾燥装置の吸着搭再生の１サイクル期間運転し、
吸着搭の再生と装置内のパージを行なっている。この方
法によると、オゾン発生器以外はすべて運転されるた
め、そのランニングコストが高くなるという問題があっ
た。

【０００７】本発明は上記問題を解決するためなされた
もので、吸着搭の両端およびオゾン発生器両端に運転停
止時に締切ができるように自動弁を設けることにより極
力装置内に水分の侵入を防ぐとともに、空気乾燥装置出
口およびオゾン発生器出口に露点計を設置することで、
特にオゾン発生器内に水分を持ち込むことを防止し、運
転開始時の立ち上がり時間の短縮および露点が下がらな
いままオゾン発生器を運転することによる放電管の汚
れ、破損およびオゾン発生効率の低下を防止し、さらに
吸着搭単独の再生およびパージ用に再生風量分の能力の
再生用の送風機を設け、運転コストが低く信頼性の高い
オゾン発生装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明は、空気源用送風機からの送風空気を空気冷
却装置および吸着搭よりなる空気乾燥装置を介してオゾ
ン発生器に供給するように構成したオゾン発生装置にお
いて、前記吸着搭の入口と出口および前記オゾン発生器
の入口と出口にもそれぞれ設けられ、このオゾン発生器
の運転停止に伴ない閉塞制御される自動弁と、前記吸着
塔の通気状態をオゾン発生器に空気を供給する吸着状態
と吸着剤を再生させる再生状態として切換える切換弁
と、前記空気乾燥装置から出た空気を当該オゾン発生器
を通さずに放出する外気開放弁と、前記吸着剤の再生だ
けに必要な前記空気乾燥装置の出口空気の露点を測定
し、その値が設定値に達すると前記外気開放弁を閉塞す
ると共にオゾン発生器の入口と出口に設けた自動弁を開
放させる第１の露点測定手段と、前記オゾン発生器から
の排出空気の露点を測定し、その値が設定値に達する
と、このオゾン発生器を運転可能にする第２の露点測定
手段と、前記空気乾燥装置の入口に連通し、前記吸着塔
の再生に必要な風量を供給する再生用送風機とを備え、
前記再生用送風機は前記吸着塔の入口に設けた自動弁の
開および前記切換弁の再生側への切換えを条件に運転可
能となることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記構成において、オゾン発生装置の運転停止
時には、空気乾燥装置の吸着搭の両端に吸着搭の締切が
できるように設置した自動弁で吸着搭を締切り、吸着搭
への水分の侵入を防ぎ、吸着剤の劣化を防ぎ、またオゾ
ン発生器両端に設置した自動弁で発生器を仕切り、発生
器内への水分侵入を防止する。さらに、運転開始時に
は、オゾン発生器を通さずに放出する自動弁を開き、空
気乾燥装置出口部に設置した露点計が所定露点に到達し
た時点でオゾン発生器に初めていれる。これによりオゾ
ン発生器内の露点が下がることを防止する。

【００１０】さらに定期的に行なう吸着搭の再生と、オ
ゾン発生装置内の乾燥空気によるパージ時は、再生風量
分の再生用の送風機を用い、再生送風機の風量で再生と
パージの両方を行なえるようにする再生ヒータの入口お
よび再生空気出口に設けた自動弁を切り換えることで、
再生とパージを順次行なう。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例のブロック構成図である。
同図に示すように、オゾン発生装置は、空気源用の送風
機１、空気乾燥装置２、オゾン発生器３より構成されて
いる。空気乾燥装置２は、水冷式空気冷却装置４、冷凍
式空気冷却装置５、吸着搭６Ａ，６Ｂより構成されてい
る。吸着搭６Ａ，６Ｂは２基あり、四方向弁７と四方向
弁８により、切り替えて使用される。いま冷凍式空気冷
却装置５から出てきた空気が吸着搭６Ａに入るよう四方
向弁７が切り替えられている場合は吸着搭６Ａは、空気
中の水分を吸着するのに使用され、このとき吸着搭６Ｂ
は吸着搭６Ａから出た空気量の約２割が送られ、再生ヒ
ータ９で加熱され再生され、吸着搭６Ｂから出た再生空
気は系外へ放出される。オゾン発生器３は、空気乾燥装
置２を出た乾燥空気をコロナ放電によりオゾンにする。

【００１２】空気乾燥装置２の吸着搭６Ａ，６Ｂの前後
には装置停止時に自動締切ができる電動弁１０，１１を
設置し、運転休止時には吸着搭６Ａ，６Ｂを密閉する。
また、オゾン発生器３の前後にも装置停止時に自動締切
ができる電動弁１２，１３を設置し、運転休止時にはオ
ゾン発生器３を密閉し、大気中の水分の入るのを防止す
る構成としてある。

【００１３】また、オゾン発生器３の入口に乾燥空気の
露点を測定する露点計１４を設置し、空気乾燥装置２出
口の露点を測定し、露点が所定の値以下になるまではオ
ゾン発生器３に乾燥空気を送らないように系外に放出す
る電動弁１６を設置した構成となっている。さらに、オ
ゾン発生器３の出口にはオゾン発生器３から出てくる乾
燥空気の露点を測定する露点計１５を設置し、露点が所
定の値以下になるまではオゾン発生器３で放電を行なわ
ないよう構成されている。

【００１４】長期間停止時の吸着搭６Ａ，６Ｂの再生お
よびオゾン発生装置のパージを行なうため、再生するの
に必要な風量のみの容量を持った再生ブロワ１７を設置
し、このブロワ１７でパージを行なう際に再生ヒータ９
に乾燥空気が送られないよう再生ヒータ９の入口に電動
弁１８を設置し、またこの時に再生側の吸着搭出口が大
気に解放となることを防止するために電動弁１９を設置
している。

【００１５】次に、本実施例の作用について説明する。
オゾン発生装置を運転開始する際は、まず空気乾燥装置
２からの空気がオゾン発生器３に入らないよう、系外に
放出する電動弁１６を開き、オゾン発生器３の入口の電
動弁１２は閉じたままとし、吸着搭前後の四方向弁７，
８、電動弁１１および電動弁１９を開き、水冷式空気冷
却装置４および冷凍式空気冷却装置５を運転した後、送
風機１を運転する。これにより送風機１を出た空気は空
気乾燥装置２に入り乾燥され、オゾン発生器３に入らず
に放出される。この時の空気の流れを図２に示す。空気
乾燥装置２の出口には露点計１４が設置されており、空
気乾燥装置２から出てくる乾燥空気の露点を測定してい
る。この露点が所定の値以下（本実施例では−６０℃以
下）になったときにオゾン発生器３の入口の電動弁１２
および出口の電動弁１３を開き、系外に放出する電動弁
１６を閉じる。これにより空気乾燥装置２から出てきた
乾燥空気がオゾン発生器３に入る。これにより露点が所
定の値にまで到達しないうちはオゾン発生器３に入るこ
とを防止し、オゾン発生器３内の露点が下がることが防
止できる。この時の空気の流れを図３に示す。オゾン発
生器３の出口部には露点計１５が設置されており、この
露点計１５が所定の値以下になった時にオゾン発生器３
の放電を開始する。これにより露点が下がらない内に放
電をすることで、放電管のよごれ、破損が起きることを
防止する。

【００１６】次に、オゾン発生装置の運転停止時には、
まずオゾン発生器３の放電を停止し、そのままの状態で
数分間運転し、オゾン発生器３内に残留している。オゾ
ンを乾燥空気で置換する。その後空気乾燥装置２の現状
の運転行程を確認する。空気乾燥装置２の運転行程を図
４に示す。現状の運転行程により次のように停止操作を
行なう。

【００１７】（１）再生中の吸着搭の運転行程が乾燥・
冷却を完了している場合（一例として図４の＊１の行程
位置） 主送風機１、空気乾燥装置２など全ての運転を停止し、
オゾン発生器３の入口弁１２および出口弁１３を閉じ、
吸着搭６Ａ，６Ｂの出入口の四方向弁７，８を閉止位置
にする。この時のバルブの状態図を図５に示す。

【００１８】（２）運転行程が乾燥、冷却の行程中の場
合 停止する前に、現在再生している吸着搭の再生を完了さ
せる。主送風機１を停止し、副送風機１７を起動し、再
生ヒータ９とオゾン発生器３への乾燥空気の分岐部のオ
ゾン発生器側にある電動弁１１を閉じ、その他はそのま
まの状態で運転を継続する。主送風機１から副送風機１
７に切り換えることにより、風量的には再生に必要な風
量だけとなるため、送風に必要な動力の低減がはかられ
る。この時は図６に示すように、副送風機１７から出た
空気は水冷式空気冷却装置４、冷凍式空気冷却装置５、
吸着工程側の吸着搭６Ａ、再生ヒータ９、再生工程側の
吸着搭６Ｂ、排気弁１９のルートを流れる。再生が完了
すると、副送風機１７、水冷式空気冷却装置４、冷凍式
空気冷却装置５を停止し、吸着搭６Ａ，６Ｂの両端の四
方向弁７，８は閉位置、電動弁１０を閉とする（図５参
照）。

【００１９】ところで、長期間停止すると、どうしても
バルブの隙間等から水分が侵入し、吸着剤が吸湿し、再
起動するときに露点が所定の値に到達せず、吸着搭の片
側を再生しなければ所定の露点に到達しない。これでは
空気乾燥装置を運転開始後、８時間しなければオゾン発
生器を運転できないことになり、故障時のホットスタン
バイの役に立たない。これを防止するために、定期的に
再生・パージ運転を行なう。

【００２０】本実施例では２週間停止したときにこの再
生・パージ運転を自動的に行なう。再生・パージ運転の
目的は停止中に吸着搭に侵入し吸着剤に吸着した水分を
除去すること、すなわち吸着搭６Ａ，６Ｂの片側の再生
をすること、および装置内に侵入した水分の除去であ
る。再生・パージ運転は副送風機１７を用いて行なう。
再生する吸着搭は停止時に再生を行なっていないもので
ある。再生運転時の空気の流れを図７に示す。吸着搭６
Ａ，６Ｂの出入口の四方向弁７，８を運転位置に切り替
え、電動弁１８および１９を開き、水冷式空気冷却装置
４、冷凍式空気冷却装置５、副送風機１７を運転し、再
生ヒータ９を入れる。副送風機１７から出た空気は水冷
式空気冷却装置４、冷凍式空気冷却装置５、吸着工程側
の吸着搭６Ｂ、再生ヒータ９、再生工程側の吸着搭６
Ｂ、排気弁１９のルートを流れ、放出される。再生が終
了するとヒータ９をきり、その他の機器はそのまま運転
を継続し、冷却を行なう。冷却が完了すると、電動弁１
１，１６を開き、電動弁１８，１９を閉じる。露点計１
４で露点を測定し、露点が所定値以下であることを確認
し、オゾン発生器３の入口の電動弁１２および出口の電
動弁１３を開き、電動弁１６を閉じる。これによりオゾ
ン発生器３および途中配管が乾燥空気によりパージされ
乾燥される。オゾン発生器３の出口の露点計１５の指示
値が所定の値以下となったらパージは完了とし、水冷式
空気冷却装置４、冷凍式空気冷却装置５、副送風機１７
を停止し、吸着搭６Ａ，６Ｂの出入口の四方向弁７，８
を閉止位置とし、電動弁１０，１１，１２，１３を閉じ
る。なお、運転開始時は最後に再生した吸着搭が吸着行
程となるように吸着搭６Ａ，６Ｂの出入口の四方向弁
７，８の位置を切り換える。

【００２１】上述したように、本発明のオゾン発生装置
は、吸着搭の両端およびオゾン発生器両端に運転停止時
に締切ができるように自動弁を設けることにより極力装
置内に水分の侵入を防ぐとともに、空気乾燥装置出口お
よびオゾン発生器出口に露出計を設置することで、オゾ
ン発生器内に水分を持ち込むことを防止し、運転開始時
の立ち上がり時間の短縮ができ、また露点が下がらない
内にオゾン発生器を運転して、放電管の汚れ，破損およ
びオゾン発生効率の低下を防止し、オゾン発生器の信頼
性を向上し、さらに吸着搭の単独再生・パージ用に再生
風量分の再生用の送風機を設けることで、運転コストが
低くできる。

【００２２】なお、上記実施例では、弁にすべて電動弁
を使用しているが、すべて電動でなくエア駆動弁とする
事も可能である。また四方向弁７，８はそれぞれ三方向
弁２台で代用することも可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のオゾン発
生装置によれば、装置内に極力水分の侵入を防ぎ、運転
開始時の立ち上がり時間の短縮および露点が下がらない
内にオゾン発生器を運転して、放電管の汚れ、破損およ
びオゾン発生効率の低下が起きることを防止し、さらに
吸着搭の単独再生・パージ用に再生風量分の再生用の送
風機を設けることで、運転コストが低く、立ち上がりが
はやく、かつ信頼性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図。

【図２】図１の運転開始時の空気の流れを示す図。

【図３】図１の運転開始後の空気の流れを示す図。

【図４】図１の空気乾燥装置の吸着搭の運転行程図。

【図５】図１の運転停止時の空気の流れを示す図。

【図６】図１の運転停止操作（Ｂ搭再生中）時の空気の
流れを示す図。

【図７】図１の再生運転（Ａ搭再生中）時の空気の流れ
を示す図。

【符号の説明】 １，１７…送風機、２…空気乾燥装置、３…オゾン発生
器、４…水冷式空気冷却装置、５…冷凍式空気冷却装
置、６…吸着搭、７，８…電動四方向弁、９…ヒータ、
１０，１１，１２，１３，１６，１８，１９…電動弁、
１４，１５…露点計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気源用送風機からの送風空気を空気冷
   却装置および吸着搭よりなる空気乾燥装置を介してオゾ
   ン発生器に供給するように構成したオゾン発生装置にお
   いて、 前記吸着搭の入口と出口および前記オゾン発生器の入口
   と出口にもそれぞれ設けられ、このオゾン発生器の運転
   停止に伴ない閉塞制御される自動弁と、 前記吸着塔の通気状態をオゾン発生器に空気を供給する
   吸着状態と吸着剤を再生させる再生状態として切換える
   切換弁と、 前記空気乾燥装置から出た空気を当該オゾン発生器を通
   さずに放出する外気開放弁と、前記吸着剤の再生だけに
   必要な前記空気乾燥装置の出口空気の露点を測定し、そ
   の値が設定値に達すると前記外気開放弁を閉塞すると共
   にオゾン発生器の入口と出口に設けた自動弁を開放させ
   る第１の露点測定手段と、 前記オゾン発生器からの排出空気の露点を測定し、その
   値が設定値に達すると、このオゾン発生器を運転可能に
   する第２の露点測定手段と、 前記空気乾燥装置の入口に連通し、前記吸着塔の再生に
   必要な風量を供給する再生用送風機とを備え、前記再生
   用送風機は前記吸着塔の入口に設けた自動弁の開および
   前記切換弁の再生側への切換えを条件に運転可能となる
   ことを特徴とするオゾン発生装置。