JPH10167703A - オゾン発生装置のオゾン発生量制御装置 - Google Patents
オゾン発生装置のオゾン発生量制御装置Info
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- JPH10167703A JPH10167703A JP8329252A JP32925296A JPH10167703A JP H10167703 A JPH10167703 A JP H10167703A JP 8329252 A JP8329252 A JP 8329252A JP 32925296 A JP32925296 A JP 32925296A JP H10167703 A JPH10167703 A JP H10167703A
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空隙部を介して対向配設された高圧電極およ
び接地電極を有し、前記高圧電極と接地電極間に高電圧
を印加して前記空隙部内に流通させた原料ガス中にオゾ
ンを発生させる無声放電式のオゾン発生装置において、
負荷状態に応じて合理的にオゾン濃度を制御し、定格を
下回る条件で運転する必要をなくし、電気的な損失を低
減する。 【解決手段】 圧縮空気をバルブ１を介してＰＳＡ酸素
富化装置１１に導入し、酸素濃度の高い酸素富化ガスを
バルブ２を介してオゾン発生装置の原料ラインに導入す
る。別途オゾン濃度計などを使用し、発生オゾン量をモ
ニターする。必要なオゾン量に達しないときは操作盤
Ｃ．Ｂにおいてバルブ２を開き、酸素をオゾン原料ライ
ンに導入する。
び接地電極を有し、前記高圧電極と接地電極間に高電圧
を印加して前記空隙部内に流通させた原料ガス中にオゾ
ンを発生させる無声放電式のオゾン発生装置において、
負荷状態に応じて合理的にオゾン濃度を制御し、定格を
下回る条件で運転する必要をなくし、電気的な損失を低
減する。 【解決手段】 圧縮空気をバルブ１を介してＰＳＡ酸素
富化装置１１に導入し、酸素濃度の高い酸素富化ガスを
バルブ２を介してオゾン発生装置の原料ラインに導入す
る。別途オゾン濃度計などを使用し、発生オゾン量をモ
ニターする。必要なオゾン量に達しないときは操作盤
Ｃ．Ｂにおいてバルブ２を開き、酸素をオゾン原料ライ
ンに導入する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、水処理や屎尿処理
等に利用される無声放電式のオゾン発生装置に係り、特
にオゾン発生量制御装置に関する。
等に利用される無声放電式のオゾン発生装置に係り、特
にオゾン発生量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】無声放電式のオゾン発生装置は、空隙部
を介して対向配設した高圧電極および接地電極間に高電
圧を印加するとともに、前記空隙部内に流通させた原料
ガス中にオゾンを発生させるように構成されている。こ
のオゾン発生装置のオゾン発生量の制御方法としては、
放電電力を制御することが一般的である。
を介して対向配設した高圧電極および接地電極間に高電
圧を印加するとともに、前記空隙部内に流通させた原料
ガス中にオゾンを発生させるように構成されている。こ
のオゾン発生装置のオゾン発生量の制御方法としては、
放電電力を制御することが一般的である。
【０００３】例えば、電流型インバータを使用するもの
では放電電流を制御していることが多い。また放電周波
数により、制御する例も見られる。さらにインバータを
使用しない古いタイプや、小容量の装置では電圧を変化
させていることもある。
では放電電流を制御していることが多い。また放電周波
数により、制御する例も見られる。さらにインバータを
使用しない古いタイプや、小容量の装置では電圧を変化
させていることもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のようにオゾン発
生量の制御としては電力を変化させることが一般的であ
る。ここで放電電力とオゾン発生量の関係を図１２に、
酸素濃度とオゾン収率の関係を図１３に各々示す。オゾ
ン発生装置に導入される空気流量が一定のとき、オゾン
濃度は放電電力に対し直線的に増加する。
生量の制御としては電力を変化させることが一般的であ
る。ここで放電電力とオゾン発生量の関係を図１２に、
酸素濃度とオゾン収率の関係を図１３に各々示す。オゾ
ン発生装置に導入される空気流量が一定のとき、オゾン
濃度は放電電力に対し直線的に増加する。
【０００５】ただしこれは濃度２０ｇ／Ｎｍ3程度まで
であり、これを越えると電力増加に対しオゾン濃度の増
加は減少する。すなわち効率の悪化がおこる。この効率
悪化は、オゾン濃度が上昇したことによる自己分解の効
果により、放電電力密度の増加による放電部分の温度上
昇の要因が大きいと考えられる。
であり、これを越えると電力増加に対しオゾン濃度の増
加は減少する。すなわち効率の悪化がおこる。この効率
悪化は、オゾン濃度が上昇したことによる自己分解の効
果により、放電電力密度の増加による放電部分の温度上
昇の要因が大きいと考えられる。
【０００６】また発生量を下げるとき、つまり電力を下
げたときには放電管のばらつきなどにより、やはり効率
が悪化する。さらにインバータ、昇圧トランスなどは１
００％の発生量に対して設計されるので、電力を下げた
ときシステム全体の効率も悪化する。
げたときには放電管のばらつきなどにより、やはり効率
が悪化する。さらにインバータ、昇圧トランスなどは１
００％の発生量に対して設計されるので、電力を下げた
ときシステム全体の効率も悪化する。
【０００７】このように、現状のオゾン発生量の制御方
法では、定格運転以外の運転を行うと効率が悪化する。
しかし実際に水処理などに用いられるオゾン発生装置
は、急な負荷上昇等に備え、余裕を持って設計されるこ
とが多く、このため定格で運転されることは少ない。
法では、定格運転以外の運転を行うと効率が悪化する。
しかし実際に水処理などに用いられるオゾン発生装置
は、急な負荷上昇等に備え、余裕を持って設計されるこ
とが多く、このため定格で運転されることは少ない。
【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、負荷状態に応じて合理的にオゾン濃度を制
御し、定格を下回る条件で運転する必要をなくし、電気
的な損失を低減したオゾン発生装置のオゾン発生量制御
装置を提供することにある。
その目的は、負荷状態に応じて合理的にオゾン濃度を制
御し、定格を下回る条件で運転する必要をなくし、電気
的な損失を低減したオゾン発生装置のオゾン発生量制御
装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、空隙部を介し
て対向配設された高圧電極および接地電極を有し、前記
高圧電極と接地電極間に高電圧を印加して前記空隙部内
に流通させた原料ガス中にオゾンを発生させる無声放電
式のオゾン発生装置において、（１）空気を原料とする
オゾン発生装置の原料ラインに通常の大気よりも酸素濃
度の高いガスを導入する高濃度酸素導入手段を設け、所
定の制御手段によって前記酸素濃度の高いガスの原料ラ
インへの導入を制御することを特徴とし、（２）前記原
料は圧縮空気を用いることを特徴とし、（３）前記高濃
度酸素導入手段は、空気源から圧縮空気を取り込んで酸
素富化ガスを作るＰＳＡ酸素富化装置から成ることを特
徴とし、（４）前記高濃度酸素導入手段は、空気から窒
素を取り除いたガスを出力する装置から成ることを特徴
とし、（５）前記所定の制御手段は、オゾン濃度を監視
し、該オゾン濃度が指令値になるように、操作盤によっ
てバルブの開閉を制御する手段であることを特徴とし、
（６）前記所定の制御手段は、前記高濃度酸素導入手段
の出口に設けた流量計により、酸素濃度の高いガスの流
量を監視し、該流量とオゾン発生量の関係に基づいて、
オゾン発生指令値に対応した前記酸素濃度の高いガス流
量になるように、操作盤によってバルブの開閉を制御す
る手段であることを特徴とし、（７）前記所定の制御手
段は、高濃度酸素導入手段の出口側に設けられた、酸素
濃度の高いガスを貯蔵するリザーブタンクを有している
ことを特徴とし、（８）前記所定の制御手段は、高濃度
酸素導入手段の出口側に設けられ、酸素濃度の高いガス
を昇圧する昇圧ポンプを有していることを特徴とし、
（９）前記原料はブロワから導かれる空気を用いること
を特徴とし、（１０）前記高濃度酸素導入手段は、別設
された酸素源から成ることを特徴とし、（１１）前記高
濃度酸素導入手段は、ブロワの余剰空気を取り込んで酸
素富化ガスを作るＶＳＡ酸素富化装置から成ることを特
徴とし、（１２）前記高濃度酸素導入手段は、ブロワの
余剰空気を昇圧ポンプで圧縮した空気を取り込んで酸素
富化ガスを作るＰＳＡ酸素富化装置から成ることを特徴
とし、（１３）前記高濃度酸素導入手段は、空気から窒
素を取り除いたガスを出力する装置から成ることを特徴
とし、（１４）前記高濃度酸素導入手段は、ブロワの余
剰空気を昇圧ポンプで圧縮した空気から窒素を取り除い
たガスを出力する装置から成ることを特徴とし、（１
５）前記所定の制御手段は、前記高濃度酸素導入手段か
らの空気を導入するラインに設けた流量計により、酸素
濃度の高いガスの流量を監視し、該流量を指示値として
導入酸素量を制御する手段であることを特徴とし、（１
６）前記所定の制御手段は、前記高濃度酸素導入手段の
出口側に設けられた昇圧ポンプを有していることを特徴
とし、（１７）前記所定の制御手段は、前記高濃度酸素
導入手段の出口側に設けられ、酸素濃度の高いガスを貯
蔵するリザーブタンクを有していることを特徴としてい
る。
て対向配設された高圧電極および接地電極を有し、前記
高圧電極と接地電極間に高電圧を印加して前記空隙部内
に流通させた原料ガス中にオゾンを発生させる無声放電
式のオゾン発生装置において、（１）空気を原料とする
オゾン発生装置の原料ラインに通常の大気よりも酸素濃
度の高いガスを導入する高濃度酸素導入手段を設け、所
定の制御手段によって前記酸素濃度の高いガスの原料ラ
インへの導入を制御することを特徴とし、（２）前記原
料は圧縮空気を用いることを特徴とし、（３）前記高濃
度酸素導入手段は、空気源から圧縮空気を取り込んで酸
素富化ガスを作るＰＳＡ酸素富化装置から成ることを特
徴とし、（４）前記高濃度酸素導入手段は、空気から窒
素を取り除いたガスを出力する装置から成ることを特徴
とし、（５）前記所定の制御手段は、オゾン濃度を監視
し、該オゾン濃度が指令値になるように、操作盤によっ
てバルブの開閉を制御する手段であることを特徴とし、
（６）前記所定の制御手段は、前記高濃度酸素導入手段
の出口に設けた流量計により、酸素濃度の高いガスの流
量を監視し、該流量とオゾン発生量の関係に基づいて、
オゾン発生指令値に対応した前記酸素濃度の高いガス流
量になるように、操作盤によってバルブの開閉を制御す
る手段であることを特徴とし、（７）前記所定の制御手
段は、高濃度酸素導入手段の出口側に設けられた、酸素
濃度の高いガスを貯蔵するリザーブタンクを有している
ことを特徴とし、（８）前記所定の制御手段は、高濃度
酸素導入手段の出口側に設けられ、酸素濃度の高いガス
を昇圧する昇圧ポンプを有していることを特徴とし、
（９）前記原料はブロワから導かれる空気を用いること
を特徴とし、（１０）前記高濃度酸素導入手段は、別設
された酸素源から成ることを特徴とし、（１１）前記高
濃度酸素導入手段は、ブロワの余剰空気を取り込んで酸
素富化ガスを作るＶＳＡ酸素富化装置から成ることを特
徴とし、（１２）前記高濃度酸素導入手段は、ブロワの
余剰空気を昇圧ポンプで圧縮した空気を取り込んで酸素
富化ガスを作るＰＳＡ酸素富化装置から成ることを特徴
とし、（１３）前記高濃度酸素導入手段は、空気から窒
素を取り除いたガスを出力する装置から成ることを特徴
とし、（１４）前記高濃度酸素導入手段は、ブロワの余
剰空気を昇圧ポンプで圧縮した空気から窒素を取り除い
たガスを出力する装置から成ることを特徴とし、（１
５）前記所定の制御手段は、前記高濃度酸素導入手段か
らの空気を導入するラインに設けた流量計により、酸素
濃度の高いガスの流量を監視し、該流量を指示値として
導入酸素量を制御する手段であることを特徴とし、（１
６）前記所定の制御手段は、前記高濃度酸素導入手段の
出口側に設けられた昇圧ポンプを有していることを特徴
とし、（１７）前記所定の制御手段は、前記高濃度酸素
導入手段の出口側に設けられ、酸素濃度の高いガスを貯
蔵するリザーブタンクを有していることを特徴としてい
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】前記の問題点を解決するために次
のシステムを提案する。本発明では空気を原料とするオ
ゾン発生装置の原料ラインに、平行又は合流する形で通
常の大気より酸素濃度の高いガスを導入するものであ
る。
のシステムを提案する。本発明では空気を原料とするオ
ゾン発生装置の原料ラインに、平行又は合流する形で通
常の大気より酸素濃度の高いガスを導入するものであ
る。
【００１１】まずオゾン発生装置そのものは必要量と同
じか、又はそれ以下の発生量を有する装置にする。標準
的なオゾン発生装置のシステム構成図を図１と図２に示
す。図中ＡからＥの記号は後述の実施例で使用する点を
示している。
じか、又はそれ以下の発生量を有する装置にする。標準
的なオゾン発生装置のシステム構成図を図１と図２に示
す。図中ＡからＥの記号は後述の実施例で使用する点を
示している。
【００１２】図１は小中容量で用いられるシステム、図
２は大容量で用いられるシステムである。図１において
ＣＯＭＰはコンプレッサ、ＡＤは空気冷却除湿装置、Ｙ
Ｋはオゾン発生容器、Ｖ１〜Ｖ６はバルブである。また
図２においてＲＢはルーツブロワユニット（ブロワ）、
ＡＤは空気冷却除湿装置、ＯＪはオゾン発生容器ユニッ
ト、ＣＢは操作盤、ＩＮＶはインバータ盤、ＪＣは純水
冷却除湿装置、ＷＣはウォータチラー、ＴＲは昇圧トラ
ンスである。
２は大容量で用いられるシステムである。図１において
ＣＯＭＰはコンプレッサ、ＡＤは空気冷却除湿装置、Ｙ
Ｋはオゾン発生容器、Ｖ１〜Ｖ６はバルブである。また
図２においてＲＢはルーツブロワユニット（ブロワ）、
ＡＤは空気冷却除湿装置、ＯＪはオゾン発生容器ユニッ
ト、ＣＢは操作盤、ＩＮＶはインバータ盤、ＪＣは純水
冷却除湿装置、ＷＣはウォータチラー、ＴＲは昇圧トラ
ンスである。
【００１３】これらシステムの最大の違いは空気源がコ
ンプレッサかブロワかと言う点であり、小中容量では空
気源の圧力は高い（５〜７ｋｇｆ／ｃｍ2）。一方大容
量ではたかだか１ｋｇｆ／ｃｍ2程度である。
ンプレッサかブロワかと言う点であり、小中容量では空
気源の圧力は高い（５〜７ｋｇｆ／ｃｍ2）。一方大容
量ではたかだか１ｋｇｆ／ｃｍ2程度である。
【００１４】さて本発明の最大のポイントはオゾン発生
装置自体は定格に近い点で運転し、これによって電気
的、システム的な損失を減らす一方、必要のあるときに
は容易にオゾン発生量を増加させることにある。すなわ
ちいずれのシステムも空気源の近傍または外部から空気
を取り入れ、これを用いて酸素富化ガスを生成し、また
は酸素ガスを外部からオゾン発生装置の原料ラインに導
入するものである。
装置自体は定格に近い点で運転し、これによって電気
的、システム的な損失を減らす一方、必要のあるときに
は容易にオゾン発生量を増加させることにある。すなわ
ちいずれのシステムも空気源の近傍または外部から空気
を取り入れ、これを用いて酸素富化ガスを生成し、また
は酸素ガスを外部からオゾン発生装置の原料ラインに導
入するものである。
【００１５】本発明における、オゾン発生装置の原料ラ
インに通常の大気よりも酸素濃度の高いガスを導入する
高濃度酸素導入手段は、空気源から圧縮空気を取り込ん
で酸素富化ガスを作るＰＳＡ酸素富化装置、空気から窒
素を取り除いたガスを出力する装置、別設された酸素
源、ブロワの余剰空気を取り込んで酸素富化ガスを作る
ＶＳＡ酸素富化装置、ブロワの余剰空気を昇圧ポンプで
圧縮した空気を取り込んで酸素富化ガスを作るＰＳＡ酸
素富化装置、ブロワの余剰空気を昇圧ポンプで圧縮した
空気から窒素を取り除いたガスを出力する装置等で構成
される。
インに通常の大気よりも酸素濃度の高いガスを導入する
高濃度酸素導入手段は、空気源から圧縮空気を取り込ん
で酸素富化ガスを作るＰＳＡ酸素富化装置、空気から窒
素を取り除いたガスを出力する装置、別設された酸素
源、ブロワの余剰空気を取り込んで酸素富化ガスを作る
ＶＳＡ酸素富化装置、ブロワの余剰空気を昇圧ポンプで
圧縮した空気を取り込んで酸素富化ガスを作るＰＳＡ酸
素富化装置、ブロワの余剰空気を昇圧ポンプで圧縮した
空気から窒素を取り除いたガスを出力する装置等で構成
される。
【００１６】本発明における、前記酸素濃度の高いガス
を原料ラインへ導入する制御手段は、オゾン濃度を監視
し、該オゾン濃度が指令値になるように、操作盤によっ
てバルブの開閉を制御する手段、前記高濃度酸素導入手
段の出口に設けた流量計により、酸素濃度の高いガスの
流量を監視し、該流量とオゾン発生量の関係に基づい
て、オゾン発生指令値に対応した前記酸素濃度の高いガ
ス流量になるように、操作盤によってバルブの開閉を制
御する手段、高濃度酸素導入手段の出口側に酸素濃度の
高いガスを貯蔵するリザーブタンクを設けること、高濃
度酸素導入手段の出口側に酸素濃度の高いガスを昇圧す
る昇圧ポンプを設けること、等によって構成される。
を原料ラインへ導入する制御手段は、オゾン濃度を監視
し、該オゾン濃度が指令値になるように、操作盤によっ
てバルブの開閉を制御する手段、前記高濃度酸素導入手
段の出口に設けた流量計により、酸素濃度の高いガスの
流量を監視し、該流量とオゾン発生量の関係に基づい
て、オゾン発生指令値に対応した前記酸素濃度の高いガ
ス流量になるように、操作盤によってバルブの開閉を制
御する手段、高濃度酸素導入手段の出口側に酸素濃度の
高いガスを貯蔵するリザーブタンクを設けること、高濃
度酸素導入手段の出口側に酸素濃度の高いガスを昇圧す
る昇圧ポンプを設けること、等によって構成される。
【００１７】
【実施例】本発明では、空気をどこから取り入れるか、
酸素富化ガスをどこに導入するか、そのガスの制御をど
うするか等を検討した結果、オゾン発生装置の容量、ま
たは使用目的のオゾン処理の負荷変動などにより、次の
ような様々な組み合わせが必要となった。
酸素富化ガスをどこに導入するか、そのガスの制御をど
うするか等を検討した結果、オゾン発生装置の容量、ま
たは使用目的のオゾン処理の負荷変動などにより、次の
ような様々な組み合わせが必要となった。
【００１８】（１）実施例１（請求項１、２、３、５の
発明） 本実施例では、図３に示す装置を図１の小中容量のシス
テムに適用した。図３においてＡ点からバルブ１を介し
て導入されるのはコンプレッサＣＯＭＰの圧縮空気であ
る。ＰＳＡ酸素富化装置１１は圧縮空気中から酸素富化
ガスを作ることができ、このときの酸素濃度は９０％以
上である。ＰＳＡ酸素富化装置１１の高濃度酸素はバル
ブ２を介してＢ点、即ち図１の空気冷却除湿装置ＡＤの
出口側ラインに導入される。この装置の動作は以下のと
おりである。
発明） 本実施例では、図３に示す装置を図１の小中容量のシス
テムに適用した。図３においてＡ点からバルブ１を介し
て導入されるのはコンプレッサＣＯＭＰの圧縮空気であ
る。ＰＳＡ酸素富化装置１１は圧縮空気中から酸素富化
ガスを作ることができ、このときの酸素濃度は９０％以
上である。ＰＳＡ酸素富化装置１１の高濃度酸素はバル
ブ２を介してＢ点、即ち図１の空気冷却除湿装置ＡＤの
出口側ラインに導入される。この装置の動作は以下のと
おりである。
【００１９】（１−１）別途オゾン濃度計などを使用
し、発生オゾン量をモニターする。必要なオゾン量に達
しないときは操作盤Ｃ．Ｂにおいてバルブを開き、酸素
をオゾン原料ラインに導入する。 （１−２）原料の酸素濃度が上昇し、発生オゾン量が増
える。 （１−３）オゾン濃度計で濃度が設定値に達したらバル
ブを保持する。 （１−４）必要なオゾン量が減少したらバルブを閉じ
る。
し、発生オゾン量をモニターする。必要なオゾン量に達
しないときは操作盤Ｃ．Ｂにおいてバルブを開き、酸素
をオゾン原料ラインに導入する。 （１−２）原料の酸素濃度が上昇し、発生オゾン量が増
える。 （１−３）オゾン濃度計で濃度が設定値に達したらバル
ブを保持する。 （１−４）必要なオゾン量が減少したらバルブを閉じ
る。
【００２０】この装置のポイントは、システムが簡単で
あり、発生量指令値が変化したとき、濃度が変化するの
を監視しながら制御するので、応答が比較的遅い。この
ため、オゾン処理の負荷変化が小さく、時間的に緩慢な
システムに適すると思われる。
あり、発生量指令値が変化したとき、濃度が変化するの
を監視しながら制御するので、応答が比較的遅い。この
ため、オゾン処理の負荷変化が小さく、時間的に緩慢な
システムに適すると思われる。
【００２１】（２）実施例２（請求項４の発明） 本実施例では、前記実施例１のＰＳＡ酸素富化装置１１
を窒素発生装置に置き換える（図示省略）。この実施例
で使用するのは空気から窒素を取り除いたガス、つまり
窒素発生装置の排ガスである。このため、ガス中の酸素
濃度は酸素富化装置よりもだいぶ小さくなる。このた
め、最大発生量が減少し、またオゾン発生量の調整範囲
は狭くなる。一方、例えば膜分離式の窒素富化装置を使
用すると、設備費が非常に安くなり、イニシャルコスト
の低減が図れる。
を窒素発生装置に置き換える（図示省略）。この実施例
で使用するのは空気から窒素を取り除いたガス、つまり
窒素発生装置の排ガスである。このため、ガス中の酸素
濃度は酸素富化装置よりもだいぶ小さくなる。このた
め、最大発生量が減少し、またオゾン発生量の調整範囲
は狭くなる。一方、例えば膜分離式の窒素富化装置を使
用すると、設備費が非常に安くなり、イニシャルコスト
の低減が図れる。
【００２２】（３）実施例３、４（請求項６の発明） 本実施例では前記実施例１及び２において、出口側（Ｂ
点とバルブ２の間）に流量計を設けた。図４は実施例３
の装置構成を示しており、この図において出口側に設け
た流量計１２の出力は操作盤Ｃ．Ｂに導かれる。予め流
量とオゾン発生量の関係を求めておけば、必要なオゾン
量に対し、必要な酸素富化ガスの流量を決定することが
でき、この決定した流量に合わせるようにバルブ１、２
を開くことができる。尚実施例４も実施例３と同様に構
成されるものである。
点とバルブ２の間）に流量計を設けた。図４は実施例３
の装置構成を示しており、この図において出口側に設け
た流量計１２の出力は操作盤Ｃ．Ｂに導かれる。予め流
量とオゾン発生量の関係を求めておけば、必要なオゾン
量に対し、必要な酸素富化ガスの流量を決定することが
でき、この決定した流量に合わせるようにバルブ１、２
を開くことができる。尚実施例４も実施例３と同様に構
成されるものである。
【００２３】本実施例のポイントは、流量計の分だけシ
ステムが若干複雑になることと、酸素富化ガスの流量と
オゾン発生量の関係を調べておく必要があることと、応
答が早くなることである。
ステムが若干複雑になることと、酸素富化ガスの流量と
オゾン発生量の関係を調べておく必要があることと、応
答が早くなることである。
【００２４】（４）実施例５〜８（請求項７の発明） 本実施例では前記実施例１〜４について、出口側にリザ
ーブタンクを設け、酸素富化ガス（酸素濃度の高いガ
ス）を貯蔵できるようにした。本実施例によれば負荷変
動が激しい用途に使用できる。図５は実施例５の装置構
成を示しており、出口側にはリザーブタンク１３が設け
られているとともに、前述のバルブ１は除去している。
バルブ２は通常閉じておくか、又は適度に開け、オゾン
発生装置の負担を低減する。尚バルブ２は必要になった
ときに開ける。また実施例６〜８も実施例５と同様に構
成されるものである（図示省略）。本実施例の特徴は、
急激な負荷増大に対応できること、酸素富化装置が比較
的小さくてすむこと等である。
ーブタンクを設け、酸素富化ガス（酸素濃度の高いガ
ス）を貯蔵できるようにした。本実施例によれば負荷変
動が激しい用途に使用できる。図５は実施例５の装置構
成を示しており、出口側にはリザーブタンク１３が設け
られているとともに、前述のバルブ１は除去している。
バルブ２は通常閉じておくか、又は適度に開け、オゾン
発生装置の負担を低減する。尚バルブ２は必要になった
ときに開ける。また実施例６〜８も実施例５と同様に構
成されるものである（図示省略）。本実施例の特徴は、
急激な負荷増大に対応できること、酸素富化装置が比較
的小さくてすむこと等である。
【００２５】（５）実施例９〜１６ 本実施例では前記実施例１〜８でＢ点に導入していた酸
素富化ガスをＣ点に入れる。前記実施例１〜８のように
高濃度酸素をＢ点に導入すると、オゾン発生容器内の圧
力変化は少ないが、Ａ点からＢ点の圧力降下の違いによ
り、導入できる酸素富化ガスに限界がある。通常の経路
の圧力損失が小さいと酸素富化ガスは少量しか流せな
い。そこで本実施例のようにＣ点に導入すると容器内の
圧力変化が大きくなるが、導入できる酸素富化ガスは多
くなる。
素富化ガスをＣ点に入れる。前記実施例１〜８のように
高濃度酸素をＢ点に導入すると、オゾン発生容器内の圧
力変化は少ないが、Ａ点からＢ点の圧力降下の違いによ
り、導入できる酸素富化ガスに限界がある。通常の経路
の圧力損失が小さいと酸素富化ガスは少量しか流せな
い。そこで本実施例のようにＣ点に導入すると容器内の
圧力変化が大きくなるが、導入できる酸素富化ガスは多
くなる。
【００２６】（６）実施例１７〜３２（請求項８の発
明） 本実施例では前記実施例１〜１６のシステムに昇圧ポン
プを設ける。図６は前記実施例１の装置に昇圧ポンプ１
４を設けた実施例１７の装置構成を示している。このよ
うに昇圧ポンプ１４を取り付けることにより、酸素富化
装置などでの圧力損失が大きくても、必要なだけの酸素
富化ガスを導入することができる。
明） 本実施例では前記実施例１〜１６のシステムに昇圧ポン
プを設ける。図６は前記実施例１の装置に昇圧ポンプ１
４を設けた実施例１７の装置構成を示している。このよ
うに昇圧ポンプ１４を取り付けることにより、酸素富化
装置などでの圧力損失が大きくても、必要なだけの酸素
富化ガスを導入することができる。
【００２７】また図７は前記実施例１６の装置に昇圧ポ
ンプ１４を設けた実施例３２の装置構成を示している。
図７のようにリザーブタンク１３を設ける場合は、タン
クの前に昇圧ポンプ１４を設置し、タンク内に加圧した
酸素富化ガスを蓄えるのが効果的である。尚、実施例１
８〜３１も前記と同様に構成されるものである。
ンプ１４を設けた実施例３２の装置構成を示している。
図７のようにリザーブタンク１３を設ける場合は、タン
クの前に昇圧ポンプ１４を設置し、タンク内に加圧した
酸素富化ガスを蓄えるのが効果的である。尚、実施例１
８〜３１も前記と同様に構成されるものである。
【００２８】（７）実施例３３（請求項１０の発明） 本実施例ではシステムをより簡単にするため、図８に示
すように別途酸素源３１（酸素ボンベまたは他のライン
での余剰酸素）を用意して構成した。酸素源３１の酸素
はバルブ３を介して直接Ｂ点に導入するものであり、そ
の導入量はオゾン濃度をモニターしながらバルブ３で調
整する。
すように別途酸素源３１（酸素ボンベまたは他のライン
での余剰酸素）を用意して構成した。酸素源３１の酸素
はバルブ３を介して直接Ｂ点に導入するものであり、そ
の導入量はオゾン濃度をモニターしながらバルブ３で調
整する。
【００２９】（８）実施例３４（請求項１０、１５の発
明） 本実施例では、前記実施例３３における酸素を導入する
ラインに、図９に示すように流量計１２を設けた。図９
において、酸素源３１から導入する酸素の流量を流量計
１２で監視し、酸素流量を指示値として導入酸素量を決
定する。
明） 本実施例では、前記実施例３３における酸素を導入する
ラインに、図９に示すように流量計１２を設けた。図９
において、酸素源３１から導入する酸素の流量を流量計
１２で監視し、酸素流量を指示値として導入酸素量を決
定する。
【００３０】（９）実施例３５、３６ 本実施例では、前記実施例３３、３４における酸素導入
点ＢをＣ点に変更した。
点ＢをＣ点に変更した。
【００３１】（１０）実施例３７、３８ 前記実施例３３、３４は大容量オゾン発生装置（図２の
装置）にも適用できる。従って本実施例では、前記実施
例３３、３４における酸素導入点ＢをＥ点に変更した。
装置）にも適用できる。従って本実施例では、前記実施
例３３、３４における酸素導入点ＢをＥ点に変更した。
【００３２】（１１）実施例３９（請求項１１の発明） 以下は、本発明を大容量型のオゾン発生装置（図２の装
置）に適用した場合の実施例を述べる。構成としては前
記実施例１とほぼ同じであるが、大容量型では空気源に
圧力がないため、ＰＳＡ式酸素富化装置は使用できな
い。このため図１０に示すようにＶＳＡ酸素富化装置４
１を使用する。この方式ならば、流量調整用に大気に放
出しているブロワの余剰空気を利用することができる。
置）に適用した場合の実施例を述べる。構成としては前
記実施例１とほぼ同じであるが、大容量型では空気源に
圧力がないため、ＰＳＡ式酸素富化装置は使用できな
い。このため図１０に示すようにＶＳＡ酸素富化装置４
１を使用する。この方式ならば、流量調整用に大気に放
出しているブロワの余剰空気を利用することができる。
【００３３】（１２）実施例４０（請求項１６の発明） 本実施例では、前記実施例３９の出口側に昇圧ポンプを
設け（図示省略）、ラインへの酸素富化ガス導入をスム
ーズに行う。
設け（図示省略）、ラインへの酸素富化ガス導入をスム
ーズに行う。
【００３４】（１３）実施例４１（請求項１２の発明） 本実施例では、図１１のようにブロワの余剰空気を昇圧
ポンプ１４で圧縮し、ＰＳＡ酸素富化装置１１を使用で
きるようにした。前記ＶＳＡ方式では、吸着剤の再生を
吸着塔を減圧することで行う。このため吸着剤が割れて
粉末になることがあり、これがＶＳＡ方式の弱点とされ
ている。しかし本実施例のように昇圧ポンプ１４を入れ
てＰＳＡ酸素富化装置１１を使用することにより、これ
を回避できる。
ポンプ１４で圧縮し、ＰＳＡ酸素富化装置１１を使用で
きるようにした。前記ＶＳＡ方式では、吸着剤の再生を
吸着塔を減圧することで行う。このため吸着剤が割れて
粉末になることがあり、これがＶＳＡ方式の弱点とされ
ている。しかし本実施例のように昇圧ポンプ１４を入れ
てＰＳＡ酸素富化装置１１を使用することにより、これ
を回避できる。
【００３５】（１４）実施例４２〜４４（請求項１３、
１４の発明） 本実施例では、前記実施例３９〜４１の酸素富化装置を
窒素富化装置に置き換え（図示省略）、窒素富化装置の
排ガス（窒素の量が少ないガス、従って酸素濃度が高く
なっている）をオゾン生成に用いる。
１４の発明） 本実施例では、前記実施例３９〜４１の酸素富化装置を
窒素富化装置に置き換え（図示省略）、窒素富化装置の
排ガス（窒素の量が少ないガス、従って酸素濃度が高く
なっている）をオゾン生成に用いる。
【００３６】（１５）実施例４５〜５０（請求項１５の
発明） 本実施例では、前記実施例３９〜４４に対し、前記実施
例３、４と同様に出口側に流量計を設けた（図示省
略）。その理由は前記実施例３、４と同様で、制御の応
答を早くするためである。
発明） 本実施例では、前記実施例３９〜４４に対し、前記実施
例３、４と同様に出口側に流量計を設けた（図示省
略）。その理由は前記実施例３、４と同様で、制御の応
答を早くするためである。
【００３７】（１６）実施例５１〜５６（請求項１７の
発明） 本実施例では、前記実施例３９〜４４に対し、前記実施
例５〜８と同様にそれぞれリザーブタンクを設けた（図
示省略）。その理由は前記実施例５〜８と同様に、急激
な負荷増大に対応できるとともに、酸素富化装置を比較
的小さくできることにある。
発明） 本実施例では、前記実施例３９〜４４に対し、前記実施
例５〜８と同様にそれぞれリザーブタンクを設けた（図
示省略）。その理由は前記実施例５〜８と同様に、急激
な負荷増大に対応できるとともに、酸素富化装置を比較
的小さくできることにある。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、空気を原
料とするオゾン発生装置の原料ラインに通常の大気より
も酸素濃度の高いガスを導入する高濃度酸素導入手段を
設け、所定の制御手段によって前記酸素濃度の高いガス
の原料ラインへの導入を制御するように構成したので、
次のような優れた効果が得られる。
料とするオゾン発生装置の原料ラインに通常の大気より
も酸素濃度の高いガスを導入する高濃度酸素導入手段を
設け、所定の制御手段によって前記酸素濃度の高いガス
の原料ラインへの導入を制御するように構成したので、
次のような優れた効果が得られる。
【００３９】オゾン発生装置の原料中の酸素濃度はオゾ
ン収率と直線的な関係となっていることが知られてい
る。つまり同じ電力を投入した場合発生するオゾンの濃
度はある程度酸素濃度に比例することとなる。濃度が比
例するとき、原料空気流量が変わらなければ発生量も同
様に増加する。
ン収率と直線的な関係となっていることが知られてい
る。つまり同じ電力を投入した場合発生するオゾンの濃
度はある程度酸素濃度に比例することとなる。濃度が比
例するとき、原料空気流量が変わらなければ発生量も同
様に増加する。
【００４０】本発明の装置をオゾン発生装置に付加する
ことにより、トランスやインバータなどで定格を下回る
条件で運転する必要が薄れ、電気的な損失を低減するこ
とができる。
ことにより、トランスやインバータなどで定格を下回る
条件で運転する必要が薄れ、電気的な損失を低減するこ
とができる。
【００４１】また、通常オゾン濃度は濃い方が処理水へ
の吸収は良くなる。このため、負荷の増加に伴ってオゾ
ン濃度を増加することは合理的である。また急な負荷の
増加を考慮し、余裕を持った装置を備えたので、通常で
の運転効率を犠牲にすることなく計画でき、非常に有意
義である。
の吸収は良くなる。このため、負荷の増加に伴ってオゾ
ン濃度を増加することは合理的である。また急な負荷の
増加を考慮し、余裕を持った装置を備えたので、通常で
の運転効率を犠牲にすることなく計画でき、非常に有意
義である。
【図１】小中容量で用いられるオゾン発生装置のシステ
ム構成図。
ム構成図。
【図２】大容量で用いられるオゾン発生装置のシステム
構成図。
構成図。
【図３】本発明の一実施例を示す要部構成図。
【図４】本発明の他の実施例を示す要部構成図。
【図５】本発明の他の実施例を示す要部構成図。
【図６】本発明の他の実施例を示す要部構成図。
【図７】本発明の他の実施例を示す要部構成図。
【図８】本発明の他の実施例を示す要部構成図。
【図９】本発明の他の実施例を示す要部構成図。
【図１０】本発明の他の実施例を示す要部構成図。
【図１１】本発明の他の実施例を示す要部構成図。
【図１２】オゾン発生装置の放電電力と発生量の関係を
示す特性図。
示す特性図。
【図１３】オゾン発生装置の酸素濃度とオゾン収率の関
係を示す特性図。
係を示す特性図。
Ｃ．Ｂ…操作盤 ＣＯＭＰ…コンプレッサ ＲＢ…ルーツブルワユニット ＡＤ…空気冷却除湿装置 １，２，３…バルブ １１…ＰＳＡ酸素富化装置 １２…流量計 １３…リザーブタンク １４…昇圧ポンプ ２１…窒素富化装置 ３１…酸素源 ４１…ＶＳＡ酸素富化装置
Claims (17)
- 【請求項１】 空隙部を介して対向配設された高圧電極
および接地電極を有し、前記高圧電極と接地電極間に高
電圧を印加して前記空隙部内に流通させた原料ガス中に
オゾンを発生させる無声放電式のオゾン発生装置におい
て、 空気を原料とするオゾン発生装置の原料ラインに通常の
大気よりも酸素濃度の高いガスを導入する高濃度酸素導
入手段を設け、所定の制御手段によって前記酸素濃度の
高いガスの原料ラインへの導入を制御することを特徴と
するオゾン発生装置のオゾン発生量制御装置。 - 【請求項２】 前記原料は圧縮空気を用いることを特徴
とする請求項１に記載のオゾン発生装置のオゾン発生量
制御装置。 - 【請求項３】 前記高濃度酸素導入手段は、空気源から
圧縮空気を取り込んで酸素富化ガスを作るＰＳＡ酸素富
化装置から成ることを特徴とする請求項２に記載のオゾ
ン発生装置のオゾン発生量制御装置。 - 【請求項４】 前記高濃度酸素導入手段は、空気から窒
素を取り除いたガスを出力する装置から成ることを特徴
とする請求項２に記載のオゾン発生装置のオゾン発生量
制御装置。 - 【請求項５】 前記所定の制御手段は、オゾン濃度を監
視し、該オゾン濃度が指令値になるように、操作盤によ
ってバルブの開閉を制御する手段であることを特徴とす
る請求項２又は３又は４に記載のオゾン発生装置のオゾ
ン発生量制御装置。 - 【請求項６】 前記所定の制御手段は、前記高濃度酸素
導入手段の出口に設けた流量計により、酸素濃度の高い
ガスの流量を監視し、該流量とオゾン発生量の関係に基
づいて、オゾン発生指令値に対応した前記酸素濃度の高
いガス流量になるように、操作盤によってバルブの開閉
を制御する手段であることを特徴とする請求項２又は３
又は４に記載のオゾン発生装置のオゾン発生量制御装
置。 - 【請求項７】 前記所定の制御手段は、高濃度酸素導入
手段の出口側に設けられた、酸素濃度の高いガスを貯蔵
するリザーブタンクを有していることを特徴とする請求
項２又は３又は４又は５又は６に記載のオゾン発生装置
のオゾン発生量制御装置。 - 【請求項８】 前記所定の制御手段は、高濃度酸素導入
手段の出口側に設けられ、酸素濃度の高いガスを昇圧す
る昇圧ポンプを有していることを特徴とする請求項２又
は３又は４又は５又は６又は７に記載のオゾン発生装置
のオゾン発生量制御装置。 - 【請求項９】 前記原料はブロワから導かれる空気を用
いることを特徴とする請求項１に記載のオゾン発生装置
のオゾン発生量制御装置。 - 【請求項１０】 前記高濃度酸素導入手段は、別設され
た酸素源から成ることを特徴とする請求項１に記載のオ
ゾン発生装置のオゾン発生量制御装置。 - 【請求項１１】 前記高濃度酸素導入手段は、ブロワの
余剰空気を取り込んで酸素富化ガスを作るＶＳＡ酸素富
化装置から成ることを特徴とする請求項９に記載のオゾ
ン発生装置のオゾン発生量制御装置。 - 【請求項１２】 前記高濃度酸素導入手段は、ブロワの
余剰空気を昇圧ポンプで圧縮した空気を取り込んで酸素
富化ガスを作るＰＳＡ酸素富化装置から成ることを特徴
とする請求項９に記載のオゾン発生装置のオゾン発生量
制御装置。 - 【請求項１３】 前記高濃度酸素導入手段は、空気から
窒素を取り除いたガスを出力する装置から成ることを特
徴とする請求項９に記載のオゾン発生装置のオゾン発生
量制御装置。 - 【請求項１４】 前記高濃度酸素導入手段は、ブロワの
余剰空気を昇圧ポンプで圧縮した空気から窒素を取り除
いたガスを出力する装置から成ることを特徴とする請求
項９に記載のオゾン発生装置のオゾン発生量制御装置。 - 【請求項１５】 前記所定の制御手段は、前記高濃度酸
素導入手段からの空気を導入するラインに設けた流量計
により、酸素濃度の高いガスの流量を監視し、該流量を
指示値として導入酸素量を制御する手段であることを特
徴とする請求項９又は１０又は１１又は１２又は１３又
は１４に記載のオゾン発生装置のオゾン発生量制御装
置。 - 【請求項１６】 前記所定の制御手段は、前記高濃度酸
素導入手段の出口側に設けられた昇圧ポンプを有してい
ることを特徴とする請求項９又は１０又は１１又は１２
又は１３又は１４又は１５に記載のオゾン発生装置のオ
ゾン発生量制御装置。 - 【請求項１７】 前記所定の制御手段は、前記高濃度酸
素導入手段の出口側に設けられ、酸素濃度の高いガスを
貯蔵するリザーブタンクを有していることを特徴とする
請求項９又は１０又は１１又は１２又は１３又は１４又
は１６に記載のオゾン発生装置のオゾン発生量制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8329252A JPH10167703A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | オゾン発生装置のオゾン発生量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8329252A JPH10167703A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | オゾン発生装置のオゾン発生量制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10167703A true JPH10167703A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18219370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8329252A Pending JPH10167703A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | オゾン発生装置のオゾン発生量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10167703A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4950362B1 (ja) * | 2011-04-13 | 2012-06-13 | 三菱電機株式会社 | オゾン発生システム、およびオゾン発生システムの運転方法 |
| JP2014065620A (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | オゾン供給システムおよび排水処理システム |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06246001A (ja) * | 1993-01-04 | 1994-09-06 | Teijin Ltd | 酸素濃縮装置 |
| JPH06329401A (ja) * | 1993-05-24 | 1994-11-29 | Hitachi Ltd | 浄水場におけるオゾン発生供給装置及び方法 |
| JPH07277708A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-10-24 | Meidensha Corp | オゾン発生装置 |
| JPH0873203A (ja) * | 1994-09-08 | 1996-03-19 | Hitachi Ltd | オゾン発生設備の空気源供給装置 |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP8329252A patent/JPH10167703A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06246001A (ja) * | 1993-01-04 | 1994-09-06 | Teijin Ltd | 酸素濃縮装置 |
| JPH06329401A (ja) * | 1993-05-24 | 1994-11-29 | Hitachi Ltd | 浄水場におけるオゾン発生供給装置及び方法 |
| JPH07277708A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-10-24 | Meidensha Corp | オゾン発生装置 |
| JPH0873203A (ja) * | 1994-09-08 | 1996-03-19 | Hitachi Ltd | オゾン発生設備の空気源供給装置 |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP4950362B1 (ja) * | 2011-04-13 | 2012-06-13 | 三菱電機株式会社 | オゾン発生システム、およびオゾン発生システムの運転方法 |
| JP2014065620A (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | オゾン供給システムおよび排水処理システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050308 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050426 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050823 |