JPH11349302A - オゾンモニタ及びオゾン発生装置 - Google Patents
オゾンモニタ及びオゾン発生装置Info
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- JPH11349302A JPH11349302A JP15886998A JP15886998A JPH11349302A JP H11349302 A JPH11349302 A JP H11349302A JP 15886998 A JP15886998 A JP 15886998A JP 15886998 A JP15886998 A JP 15886998A JP H11349302 A JPH11349302 A JP H11349302A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 オゾン発生装置のオゾン発生量を簡易且つ確
実に評価可能なオゾンモニタを提供する。 【解決手段】 高圧電源部１にケーブル２を介して接続
された放電電極３からコロナ放電しオゾンを発生させる
オゾン発生装置のオゾンモニタであって、ケーブル２ま
たは放電電極３から輻射された電磁波の内、放電電極３
への印加電圧周波数成分より高周波で放電電流の周波数
帯域内の特定周波数成分を検出する受信手段４を設け、
受信手段４で検出された特定周波数成分の電磁波強度に
基づいて放電電流値に対応付けられたモニタ値を出力す
る出力手段５を設けてある。
実に評価可能なオゾンモニタを提供する。 【解決手段】 高圧電源部１にケーブル２を介して接続
された放電電極３からコロナ放電しオゾンを発生させる
オゾン発生装置のオゾンモニタであって、ケーブル２ま
たは放電電極３から輻射された電磁波の内、放電電極３
への印加電圧周波数成分より高周波で放電電流の周波数
帯域内の特定周波数成分を検出する受信手段４を設け、
受信手段４で検出された特定周波数成分の電磁波強度に
基づいて放電電流値に対応付けられたモニタ値を出力す
る出力手段５を設けてある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧電源部にケー
ブルを介して接続された放電電極からコロナ放電しオゾ
ンを発生させるオゾン発生装置及びそのオゾン発生量を
モニタするオゾンモニタに関する。
ブルを介して接続された放電電極からコロナ放電しオゾ
ンを発生させるオゾン発生装置及びそのオゾン発生量を
モニタするオゾンモニタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のオゾン発生装置のオゾン
モニタとして、紫外線オゾンモニタが一般に使用されて
いる。
モニタとして、紫外線オゾンモニタが一般に使用されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、紫外線
オゾンモニタは温度や湿度等の測定環境により測定性能
が左右されるため、実ガスを流した状態でオゾン濃度を
測定したり、オゾン濃度を正確に把握するための煩雑な
校正が必要であった。また、上記オゾン発生装置では、
電極の劣化や汚染等による放電電流の減少によって、オ
ゾン発生能力が経時的に低下してくるという問題があっ
た。
オゾンモニタは温度や湿度等の測定環境により測定性能
が左右されるため、実ガスを流した状態でオゾン濃度を
測定したり、オゾン濃度を正確に把握するための煩雑な
校正が必要であった。また、上記オゾン発生装置では、
電極の劣化や汚染等による放電電流の減少によって、オ
ゾン発生能力が経時的に低下してくるという問題があっ
た。
【０００４】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
オゾン発生装置のオゾン発生量を簡易且つ確実に評価可
能なオゾンモニタを提供し、更に、オゾン発生能力を適
正に維持可能なオゾン発生装置を提供する点にある。
オゾン発生装置のオゾン発生量を簡易且つ確実に評価可
能なオゾンモニタを提供し、更に、オゾン発生能力を適
正に維持可能なオゾン発生装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項１に記載した通り、高圧電源部にケーブルを介
して接続された放電電極からコロナ放電しオゾンを発生
させるオゾン発生装置のオゾンモニタに関し、前記ケー
ブルまたは前記放電電極から輻射された電磁波の内、前
記放電電極への印加電圧周波数成分より高周波で前記放
電電流の周波数帯域内の特定周波数成分を検出する受信
手段を設け、前記受信手段で検出された前記特定周波数
成分の電磁波強度に基づいてオゾン発生量に対応付けら
れたモニタ値を出力する出力手段を設けてある点にあ
る。
の本発明に係る第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項１に記載した通り、高圧電源部にケーブルを介
して接続された放電電極からコロナ放電しオゾンを発生
させるオゾン発生装置のオゾンモニタに関し、前記ケー
ブルまたは前記放電電極から輻射された電磁波の内、前
記放電電極への印加電圧周波数成分より高周波で前記放
電電流の周波数帯域内の特定周波数成分を検出する受信
手段を設け、前記受信手段で検出された前記特定周波数
成分の電磁波強度に基づいてオゾン発生量に対応付けら
れたモニタ値を出力する出力手段を設けてある点にあ
る。
【０００６】同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項２に記載した通り、高圧電源部にケーブルを介
して接続された放電電極からコロナ放電しオゾンを発生
させるオゾン発生装置のオゾンモニタに関し、前記高圧
電源部の出力側を流れる電流の内の全部または一部の前
記放電電流の周波数帯域内の特定周波数成分を、前記放
電電極への印加電圧周波数成分より高周波成分を通過さ
せる高域通過フィルタを介して検出する電流検出手段を
設け、前記電流検出手段で検出された前記特定周波数成
分の電流値に基づいてオゾン発生量に対応付けられたモ
ニタ値を出力する出力手段を設けてある点にある。
の請求項２に記載した通り、高圧電源部にケーブルを介
して接続された放電電極からコロナ放電しオゾンを発生
させるオゾン発生装置のオゾンモニタに関し、前記高圧
電源部の出力側を流れる電流の内の全部または一部の前
記放電電流の周波数帯域内の特定周波数成分を、前記放
電電極への印加電圧周波数成分より高周波成分を通過さ
せる高域通過フィルタを介して検出する電流検出手段を
設け、前記電流検出手段で検出された前記特定周波数成
分の電流値に基づいてオゾン発生量に対応付けられたモ
ニタ値を出力する出力手段を設けてある点にある。
【０００７】同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項３に記載した通り、オゾン発生装置に関し、上
記第一または第二の特徴構成を有するオゾンモニタから
出力されたモニタ値に基づいて、前記オゾン発生装置に
よるオゾン発生量を所定の目標値に制御する出力制御手
段を備えてある点にある。
の請求項３に記載した通り、オゾン発生装置に関し、上
記第一または第二の特徴構成を有するオゾンモニタから
出力されたモニタ値に基づいて、前記オゾン発生装置に
よるオゾン発生量を所定の目標値に制御する出力制御手
段を備えてある点にある。
【０００８】同第四の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項４に記載した通り、オゾン発生装置に関し、前
記放電電極を洗浄する洗浄機構を備え、上記第一または
第二の特徴構成を有するオゾンモニタから出力されたモ
ニタ値に基づいて、前記洗浄機構を作動させて自動洗浄
する洗浄制御手段を設けてある点にある。
の請求項４に記載した通り、オゾン発生装置に関し、前
記放電電極を洗浄する洗浄機構を備え、上記第一または
第二の特徴構成を有するオゾンモニタから出力されたモ
ニタ値に基づいて、前記洗浄機構を作動させて自動洗浄
する洗浄制御手段を設けてある点にある。
【０００９】以下に、作用並びに効果について説明す
る。前記高圧電源部から前記放電電極間に印加される電
圧が一定の高電圧に達するとコロナ放電を開始し、その
放電電流の周波数帯域は極めて高周波域で数ＭＨｚ〜数
百ＭＨｚの広範囲に及ぶが、その印加電圧以外の前記放
電電流成分を含むノイズ成分は略ＤＣレベルから数百Ｍ
Ｈｚの広範囲にわたり均一なエネルギ分布のホワイトノ
イズであること、更には、前記ケーブルまたは前記放電
電極から輻射される電磁波も数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの広
範囲な周波数帯域において均一なエネルギ分布のフラッ
トな周波数特性を示すことが、本発明者等の鋭意研究の
結果確認することができた。従って、前記放電電流或い
は前記電磁波の前記周波数帯域内の特定周波数成分だけ
を検出しても、放電電流を的確に評価することができる
のである。
る。前記高圧電源部から前記放電電極間に印加される電
圧が一定の高電圧に達するとコロナ放電を開始し、その
放電電流の周波数帯域は極めて高周波域で数ＭＨｚ〜数
百ＭＨｚの広範囲に及ぶが、その印加電圧以外の前記放
電電流成分を含むノイズ成分は略ＤＣレベルから数百Ｍ
Ｈｚの広範囲にわたり均一なエネルギ分布のホワイトノ
イズであること、更には、前記ケーブルまたは前記放電
電極から輻射される電磁波も数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの広
範囲な周波数帯域において均一なエネルギ分布のフラッ
トな周波数特性を示すことが、本発明者等の鋭意研究の
結果確認することができた。従って、前記放電電流或い
は前記電磁波の前記周波数帯域内の特定周波数成分だけ
を検出しても、放電電流を的確に評価することができる
のである。
【００１０】そこで、上記第一の特徴構成によれば、前
記受信手段が前記電磁波の内の前記周波数帯域内の特定
周波数成分を検出し、前記出力手段が前記受信手段で検
出された前記特定周波数成分の電磁波強度に基づいて放
電電流値に対応付けられたモニタ値を出力することによ
り、そのモニタ値によって前記放電電流を的確に評価す
ることができ、結果として、その放電電流量と比例関係
にあるオゾン発生量を的確に評価することができるので
ある。また、本特徴構成によれば、前記オゾン発生量を
実ガスを流して測定する必要がなく、且つ、非接触測定
が可能なため、既設のオゾン発生装置に対して後工事に
よって前記オゾンモニタを前記オゾン発生装置に装着す
ることができるのである。
記受信手段が前記電磁波の内の前記周波数帯域内の特定
周波数成分を検出し、前記出力手段が前記受信手段で検
出された前記特定周波数成分の電磁波強度に基づいて放
電電流値に対応付けられたモニタ値を出力することによ
り、そのモニタ値によって前記放電電流を的確に評価す
ることができ、結果として、その放電電流量と比例関係
にあるオゾン発生量を的確に評価することができるので
ある。また、本特徴構成によれば、前記オゾン発生量を
実ガスを流して測定する必要がなく、且つ、非接触測定
が可能なため、既設のオゾン発生装置に対して後工事に
よって前記オゾンモニタを前記オゾン発生装置に装着す
ることができるのである。
【００１１】更に、同第二の特徴構成によれば、前記高
圧電源部の出力側即ち前記ケーブルを流れる電流或いは
その一部が前記高域通過フィルタを通過することで、前
記放電電極に印加する印加電圧の周波数成分が除去さ
れ、前記ケーブルを流れる放電電流の全部または一部が
前記電流検出手段によって検出される。ところで、上記
の如く、前記放電電流はその広範囲な周波数帯域におい
て均一なエネルギ分布のフラットな周波数特性を示すこ
とから、前記電流検出手段によって検出された周波数成
分が前記放電電流の前記周波数帯域内の特定周波数成分
のみであっても、前記出力手段がその電流値に基づいて
前記放電電流を的確に評価することができ、その放電電
流量と比例関係にあるオゾン発生量に対応付けられたモ
ニタ値を出力することにより、そのモニタ値によって前
記オゾン発生量を的確に評価することができるのであ
る。尚、本特徴構成によれば、前記オゾン発生量は電気
回路上で接触検出となるため、上記第一の特徴構成のよ
うに既設のオゾン発生装置に対して後工事によって前記
オゾンモニタを装着することはできないものの、非接触
検出と異なり、検出ポイントによって検出レベルが異な
り校正が煩雑になるという問題は回避することができる
のである。
圧電源部の出力側即ち前記ケーブルを流れる電流或いは
その一部が前記高域通過フィルタを通過することで、前
記放電電極に印加する印加電圧の周波数成分が除去さ
れ、前記ケーブルを流れる放電電流の全部または一部が
前記電流検出手段によって検出される。ところで、上記
の如く、前記放電電流はその広範囲な周波数帯域におい
て均一なエネルギ分布のフラットな周波数特性を示すこ
とから、前記電流検出手段によって検出された周波数成
分が前記放電電流の前記周波数帯域内の特定周波数成分
のみであっても、前記出力手段がその電流値に基づいて
前記放電電流を的確に評価することができ、その放電電
流量と比例関係にあるオゾン発生量に対応付けられたモ
ニタ値を出力することにより、そのモニタ値によって前
記オゾン発生量を的確に評価することができるのであ
る。尚、本特徴構成によれば、前記オゾン発生量は電気
回路上で接触検出となるため、上記第一の特徴構成のよ
うに既設のオゾン発生装置に対して後工事によって前記
オゾンモニタを装着することはできないものの、非接触
検出と異なり、検出ポイントによって検出レベルが異な
り校正が煩雑になるという問題は回避することができる
のである。
【００１２】同第三の特徴構成によれば、上記第一また
は第二の特徴構成を有するオゾンモニタから出力された
モニタ値によって、前記オゾン発生量を的確に評価する
ことができるため、前記出力制御手段が前記モニタ値に
基づいて、前記オゾン発生量を所定の目標値に制御する
ことで、前記オゾン発生量を常時適正範囲内に維持する
ことが可能となり、オゾン発生装置の安定稼働が可能と
なるのである。
は第二の特徴構成を有するオゾンモニタから出力された
モニタ値によって、前記オゾン発生量を的確に評価する
ことができるため、前記出力制御手段が前記モニタ値に
基づいて、前記オゾン発生量を所定の目標値に制御する
ことで、前記オゾン発生量を常時適正範囲内に維持する
ことが可能となり、オゾン発生装置の安定稼働が可能と
なるのである。
【００１３】同第四の特徴構成によれば、上記第一また
は第二の特徴構成を有するオゾンモニタから出力された
モニタ値によって、放電状態が評価でき、放電電流量の
低下が認識された場合、放電電極が劣化や汚染等してい
ると判断できるため、前記洗浄制御手段が前記洗浄機構
を作動させて前記放電電極を洗浄することにより、放電
電極の劣化や汚染等を回復させ、放電状態を正常に維持
することができ、結果として、前記オゾン発生量を常時
適正範囲内に維持することが可能となり、オゾン発生装
置の安定稼働が可能となるのである。
は第二の特徴構成を有するオゾンモニタから出力された
モニタ値によって、放電状態が評価でき、放電電流量の
低下が認識された場合、放電電極が劣化や汚染等してい
ると判断できるため、前記洗浄制御手段が前記洗浄機構
を作動させて前記放電電極を洗浄することにより、放電
電極の劣化や汚染等を回復させ、放電状態を正常に維持
することができ、結果として、前記オゾン発生量を常時
適正範囲内に維持することが可能となり、オゾン発生装
置の安定稼働が可能となるのである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、本発明に係る
オゾンモニタは、オゾン発生装置の一部をなす高圧電源
部１と一対の放電電極３（放電電極と誘導電極）とを備
えてなる放電装置の放電電流成分の数ＭＨｚ〜数百ＭＨ
ｚの周波数帯域内の特定周波数成分を検出する電流検出
部４、７と前記電流検出部４、７で検出された前記特定
周波数成分の放電電流量に基づいてオゾン発生量に対応
付けられたモニタ値を出力する出力手段２０とから構成
され、前記モニタ値に基づいて、前記高圧電源部１の出
力を所定の目標値に制御することで、オゾン発生量を所
定の目標値に制御する出力制御手段２８が設けられてい
る。また、前記モニタ値を出力表示する出力表示部２７
が付属している。前記出力手段２０は、オゾン発生量が
前記放電電極３間のエアー流量、温度、湿度、及び、放
電電流量に依存するため、放電電流量を電圧値として検
出した放電検出電圧のＡ／Ｄ変換後のものに対して、エ
アー流量検出値２３、検出温度２４、検出湿度２５と予
め実験により求めてある環境補正テーブル２６を用いて
補正処理を施しながら、演算処理部２２で演算処理して
前記モニタ値を出力する構成となっている。
に基づいて説明する。図１に示すように、本発明に係る
オゾンモニタは、オゾン発生装置の一部をなす高圧電源
部１と一対の放電電極３（放電電極と誘導電極）とを備
えてなる放電装置の放電電流成分の数ＭＨｚ〜数百ＭＨ
ｚの周波数帯域内の特定周波数成分を検出する電流検出
部４、７と前記電流検出部４、７で検出された前記特定
周波数成分の放電電流量に基づいてオゾン発生量に対応
付けられたモニタ値を出力する出力手段２０とから構成
され、前記モニタ値に基づいて、前記高圧電源部１の出
力を所定の目標値に制御することで、オゾン発生量を所
定の目標値に制御する出力制御手段２８が設けられてい
る。また、前記モニタ値を出力表示する出力表示部２７
が付属している。前記出力手段２０は、オゾン発生量が
前記放電電極３間のエアー流量、温度、湿度、及び、放
電電流量に依存するため、放電電流量を電圧値として検
出した放電検出電圧のＡ／Ｄ変換後のものに対して、エ
アー流量検出値２３、検出温度２４、検出湿度２５と予
め実験により求めてある環境補正テーブル２６を用いて
補正処理を施しながら、演算処理部２２で演算処理して
前記モニタ値を出力する構成となっている。
【００１５】図２は本発明に係る前記オゾンモニタを備
えたオゾン発生装置を示す概略構成図であり、前記オゾ
ンモニタの前記電流検出部４、７を具体的に説明するた
めのモデル図で、説明簡略化のためエアー流量、温度、
湿度による環境補正を省略してある。図２に示すよう
に、オゾン発生装置は、放電室１２内に設けられた前記
放電電極３がケーブル２を介して前記高圧電源部１に接
続され、前記高圧電源部１が出力する１００ＫＨｚ以下
の発振周波数（例えば、１５ＫＨｚ）の高電圧の交流電
圧が前記放電電極３の間に印加され、前記放電電極３間
の電圧が一定電圧以上となるとコロナ放電する構成の放
電装置を備え、前記放電装置に加え、前記放電室１２内
に被処理ガスを供給する送風機１３、処理ガス排出用の
風洞１４を備えて構成されている。
えたオゾン発生装置を示す概略構成図であり、前記オゾ
ンモニタの前記電流検出部４、７を具体的に説明するた
めのモデル図で、説明簡略化のためエアー流量、温度、
湿度による環境補正を省略してある。図２に示すよう
に、オゾン発生装置は、放電室１２内に設けられた前記
放電電極３がケーブル２を介して前記高圧電源部１に接
続され、前記高圧電源部１が出力する１００ＫＨｚ以下
の発振周波数（例えば、１５ＫＨｚ）の高電圧の交流電
圧が前記放電電極３の間に印加され、前記放電電極３間
の電圧が一定電圧以上となるとコロナ放電する構成の放
電装置を備え、前記放電装置に加え、前記放電室１２内
に被処理ガスを供給する送風機１３、処理ガス排出用の
風洞１４を備えて構成されている。
【００１６】前記オゾンモニタは、前記ケーブル２を流
れる高周波の放電電流成分によって発生する電磁波の数
ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの周波数帯域内の特定周波数成分を
同調検波する前記電流検出部である受信手段４と、前記
受信手段４で検出された前記特定周波数成分の電磁波強
度に基づいてオゾン発生量に対応付けられたモニタ値を
出力する出力手段５とからなる。前記出力手段５は、上
述のように前記出力手段２０を簡略化したもので、具体
的には、後述するように放電電流値とオゾン発生量が比
例関係にあるため、前記モニタ値は、前記放電電流値に
対応付けて出力する。前記受信手段４は、具体的には、
同調コイルＬ、可変コンデンサＣ1 、ダイオードＤ1 、
抵抗Ｒ1 、コンデンサＣ2 から構成されている。前記可
変コンデンサＣ1 は同調周波数を前記特定周波数に調整
するためのものである。更に、前記モニタ値に基づい
て、前記高圧電源部１の出力を所定の目標値に制御する
ことで、オゾン発生量を所定の目標値に制御する出力制
御手段９が設けられている。前記高圧電源部１は、例え
ば、１００Ｖの商用交流電圧を入力して、内部でＡＣ／
ＤＣ変換後、チョッパ方式等による電力安定化制御を行
い、インバータでＤＣ／ＡＣ変換したものを昇圧トラン
スにより高電圧を出力するものである。ここで、前記高
圧電源部１の出力制御は前記商用交流電圧の入力レベル
を調整することで行う。
れる高周波の放電電流成分によって発生する電磁波の数
ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの周波数帯域内の特定周波数成分を
同調検波する前記電流検出部である受信手段４と、前記
受信手段４で検出された前記特定周波数成分の電磁波強
度に基づいてオゾン発生量に対応付けられたモニタ値を
出力する出力手段５とからなる。前記出力手段５は、上
述のように前記出力手段２０を簡略化したもので、具体
的には、後述するように放電電流値とオゾン発生量が比
例関係にあるため、前記モニタ値は、前記放電電流値に
対応付けて出力する。前記受信手段４は、具体的には、
同調コイルＬ、可変コンデンサＣ1 、ダイオードＤ1 、
抵抗Ｒ1 、コンデンサＣ2 から構成されている。前記可
変コンデンサＣ1 は同調周波数を前記特定周波数に調整
するためのものである。更に、前記モニタ値に基づい
て、前記高圧電源部１の出力を所定の目標値に制御する
ことで、オゾン発生量を所定の目標値に制御する出力制
御手段９が設けられている。前記高圧電源部１は、例え
ば、１００Ｖの商用交流電圧を入力して、内部でＡＣ／
ＤＣ変換後、チョッパ方式等による電力安定化制御を行
い、インバータでＤＣ／ＡＣ変換したものを昇圧トラン
スにより高電圧を出力するものである。ここで、前記高
圧電源部１の出力制御は前記商用交流電圧の入力レベル
を調整することで行う。
【００１７】次に、前記オゾンモニタによって前記オゾ
ン発生量を的確に評価できることを実験結果に基づいて
説明する。図３に示すように、実験用の回路ブロック構
成は、図２に示す前記オゾンモニタを備えた前記オゾン
発生装置に対して、前記出力制御手段９を設けずに、前
記商用交流電圧を電力計１１を介して前記高圧電源部１
に入力し、前記ケーブル２の一方側に抵抗ＲS を挿入
し、その両端の電圧降下により前記ケーブル２を流れる
電流量を評価するための抵抗電圧測定回路１０を前記抵
抗ＲS の両端に設け、前記オゾンモニタの前記出力手段
５として第１直流電圧計を設け、前記風洞１４の下流側
に設けた採取口Ｆから発生したオゾンを採取してオゾン
発生量を測定する従来のオゾンモニタ１５と前記従来の
オゾンモニタ１５の出力信号レベルを読み取る第３直流
電圧計１６とから構成されている。
ン発生量を的確に評価できることを実験結果に基づいて
説明する。図３に示すように、実験用の回路ブロック構
成は、図２に示す前記オゾンモニタを備えた前記オゾン
発生装置に対して、前記出力制御手段９を設けずに、前
記商用交流電圧を電力計１１を介して前記高圧電源部１
に入力し、前記ケーブル２の一方側に抵抗ＲS を挿入
し、その両端の電圧降下により前記ケーブル２を流れる
電流量を評価するための抵抗電圧測定回路１０を前記抵
抗ＲS の両端に設け、前記オゾンモニタの前記出力手段
５として第１直流電圧計を設け、前記風洞１４の下流側
に設けた採取口Ｆから発生したオゾンを採取してオゾン
発生量を測定する従来のオゾンモニタ１５と前記従来の
オゾンモニタ１５の出力信号レベルを読み取る第３直流
電圧計１６とから構成されている。
【００１８】図４に示すように、前記ケーブル２を流れ
る高圧電流の点Ａでの電圧波形は、前記高圧電源部１か
ら前記１００ＫＨｚ以下の交流のベース電流による電圧
波形に、放電電流による高周波成分が重畳された形で現
れる。図４において、放電開始とともに現れるノイズ波
形は放電電流の高周波成分を含むホワイトノイズであ
り、各周期毎に印加電圧の極性が正負反転するため２回
発生する。
る高圧電流の点Ａでの電圧波形は、前記高圧電源部１か
ら前記１００ＫＨｚ以下の交流のベース電流による電圧
波形に、放電電流による高周波成分が重畳された形で現
れる。図４において、放電開始とともに現れるノイズ波
形は放電電流の高周波成分を含むホワイトノイズであ
り、各周期毎に印加電圧の極性が正負反転するため２回
発生する。
【００１９】前記放電電流の高周波成分によって前記ケ
ーブル２から輻射する前記電磁波の特定周波数成分が、
前記受信手段４の点Ｂにおいて、前記同調コイルＬと前
記可変コンデンサＣ1 で構成される共振回路によって検
出される。図５に示すように、この特定周波数は数ＭＨ
ｚ〜数百ＭＨｚの広範囲に分布するホワイトノイズの周
波数帯域の中から選ばれ、点Ｂでの検出波形からは前記
ベース電流の周波数成分は除去されている。点Ｂで検出
された電流信号は、前記ダイオードＤ1 、前記抵抗Ｒ
1 、前記コンデンサＣ2 で構成される整流平滑化回路で
電圧変換され、前記第１直流電圧計５で点Ｄにおける電
圧値が測定される。これにより、輻射電磁波として検出
される放電電流量を電圧値として表し、その放電電流量
によりオゾン発生量を評価するモニタ値として取り出す
ことができ、オゾン発生量を簡単にモニタリングするこ
とができるのである。
ーブル２から輻射する前記電磁波の特定周波数成分が、
前記受信手段４の点Ｂにおいて、前記同調コイルＬと前
記可変コンデンサＣ1 で構成される共振回路によって検
出される。図５に示すように、この特定周波数は数ＭＨ
ｚ〜数百ＭＨｚの広範囲に分布するホワイトノイズの周
波数帯域の中から選ばれ、点Ｂでの検出波形からは前記
ベース電流の周波数成分は除去されている。点Ｂで検出
された電流信号は、前記ダイオードＤ1 、前記抵抗Ｒ
1 、前記コンデンサＣ2 で構成される整流平滑化回路で
電圧変換され、前記第１直流電圧計５で点Ｄにおける電
圧値が測定される。これにより、輻射電磁波として検出
される放電電流量を電圧値として表し、その放電電流量
によりオゾン発生量を評価するモニタ値として取り出す
ことができ、オゾン発生量を簡単にモニタリングするこ
とができるのである。
【００２０】図３に示すように、前記抵抗電圧測定回路
１０は、前記ケーブル２を流れる電流を検出すべく、抵
抗Ｒ2 とフォトカップラＰの発光ダイオード部の直列回
路を前記抵抗ＲS と並列に設け、前記フォトカップラＰ
の受光トランジスタ部とエミッタ抵抗Ｒ3 を直列に接続
し、前記発光ダイオード部を流れる電流を前記受光トラ
ンジスタ部側で電圧変換し、第２直流電圧計で点Ｅにお
ける電圧を測定して前記ケーブル２を流れる電流値を間
接的に評価するものである。また、具体的な放電状態
は、放電によるオゾン発生量を前記従来のオゾンモニタ
１５及び前記第３直流電圧計１６で検出して評価するこ
とができる。
１０は、前記ケーブル２を流れる電流を検出すべく、抵
抗Ｒ2 とフォトカップラＰの発光ダイオード部の直列回
路を前記抵抗ＲS と並列に設け、前記フォトカップラＰ
の受光トランジスタ部とエミッタ抵抗Ｒ3 を直列に接続
し、前記発光ダイオード部を流れる電流を前記受光トラ
ンジスタ部側で電圧変換し、第２直流電圧計で点Ｅにお
ける電圧を測定して前記ケーブル２を流れる電流値を間
接的に評価するものである。また、具体的な放電状態
は、放電によるオゾン発生量を前記従来のオゾンモニタ
１５及び前記第３直流電圧計１６で検出して評価するこ
とができる。
【００２１】次に、モニタ値である点Ｄにおける放電検
出電圧が、前記従来のオゾンモニタ１５が検出したオゾ
ン濃度、及び、前記抵抗電圧測定回路１０で測定した点
Ｅにおける抵抗電圧との相関関係を検証した実験結果に
つき説明する。
出電圧が、前記従来のオゾンモニタ１５が検出したオゾ
ン濃度、及び、前記抵抗電圧測定回路１０で測定した点
Ｅにおける抵抗電圧との相関関係を検証した実験結果に
つき説明する。
【００２２】この検証実験は、前記商用電源の入力電圧
をＡＣ７５ＶからＡＣ９０Ｖまで５Ｖ刻みで変化させ、
その際の入力電力、前記放電検出電圧、前記オゾン濃
度、前記抵抗電圧を、夫々各順に、前記電力計１１、前
記第１直流電圧計５、前記第３直流電圧計１６、前記第
２直流電圧計で測定したものを、各別に図６、図７、図
８に示す。尚、夫々横軸はＡＣ入力電圧である。また、
各図に対応する実測値を表１に示す。表１の括弧内は数
字は入力電圧の５Ｖ増加毎の各測定値の増加率を表して
いる。
をＡＣ７５ＶからＡＣ９０Ｖまで５Ｖ刻みで変化させ、
その際の入力電力、前記放電検出電圧、前記オゾン濃
度、前記抵抗電圧を、夫々各順に、前記電力計１１、前
記第１直流電圧計５、前記第３直流電圧計１６、前記第
２直流電圧計で測定したものを、各別に図６、図７、図
８に示す。尚、夫々横軸はＡＣ入力電圧である。また、
各図に対応する実測値を表１に示す。表１の括弧内は数
字は入力電圧の５Ｖ増加毎の各測定値の増加率を表して
いる。
【００２３】
【表１】
【００２４】図６、図７、及び、表１より、ＡＣ入力電
圧の変化に対して、前記放電検出電圧と前記オゾン濃度
は同一の増加率で変化していることが分かる。尚、点Ｅ
における前記抵抗電圧は前の２測定値と少し異なった増
加率で変化しており、前記抵抗電圧でもって完全に放電
状態を評価しているとは言えない。この点については後
述する。
圧の変化に対して、前記放電検出電圧と前記オゾン濃度
は同一の増加率で変化していることが分かる。尚、点Ｅ
における前記抵抗電圧は前の２測定値と少し異なった増
加率で変化しており、前記抵抗電圧でもって完全に放電
状態を評価しているとは言えない。この点については後
述する。
【００２５】更に、上記実験結果より、前記放電検出電
圧と前記オゾン濃度は線形で正の相関関係にあることが
分かるが、更にこの点を検証すべく、前記放電検出電圧
を０．１Ｖ刻みに１．１Ｖまで変化するように前記ＡＣ
入力電圧を調整しながら、前記オゾン濃度、前記抵抗電
圧、及び、前記入力電力を測定した結果を、図９、図１
０、図１１に各別に示す。図９より、前記放電検出電圧
と前記オゾン濃度が線形で正の相関関係にあることが明
確であり、前記出力手段５が出力するモニタ値、つまり
本検証実験での放電検出電圧が的確にオゾン発生量を評
価していることが判明した。
圧と前記オゾン濃度は線形で正の相関関係にあることが
分かるが、更にこの点を検証すべく、前記放電検出電圧
を０．１Ｖ刻みに１．１Ｖまで変化するように前記ＡＣ
入力電圧を調整しながら、前記オゾン濃度、前記抵抗電
圧、及び、前記入力電力を測定した結果を、図９、図１
０、図１１に各別に示す。図９より、前記放電検出電圧
と前記オゾン濃度が線形で正の相関関係にあることが明
確であり、前記出力手段５が出力するモニタ値、つまり
本検証実験での放電検出電圧が的確にオゾン発生量を評
価していることが判明した。
【００２６】ところで、図１０及び図１１より、前記抵
抗電圧と前記入力電力は共に前記放電検出電圧とは線形
な相関関係になく、前記抵抗電圧と前記入力電力とが線
形な相関関係にあることが分かる。このことは、前記ケ
ーブル２を流れる電流には前記ベース電流（１００ＫＨ
ｚ以下）が含まれているためである。つまり、前記ベー
ス電流は放電現象を起こすためのキャリアであり、放電
電流とは異なるため、入力電力の変化と一致するのは、
ベース電流分の損失と一致して増減するためである。
抗電圧と前記入力電力は共に前記放電検出電圧とは線形
な相関関係になく、前記抵抗電圧と前記入力電力とが線
形な相関関係にあることが分かる。このことは、前記ケ
ーブル２を流れる電流には前記ベース電流（１００ＫＨ
ｚ以下）が含まれているためである。つまり、前記ベー
ス電流は放電現象を起こすためのキャリアであり、放電
電流とは異なるため、入力電力の変化と一致するのは、
ベース電流分の損失と一致して増減するためである。
【００２７】従って、前記抵抗電圧の測定において、前
記ベース電流の周波数成分を高域通過フィルタを介して
除去することで、前記放電検出電圧と同様に、前記抵抗
電圧によっても、的確に放電状態を評価できると考えら
れる。この点を検証するために、図３に示す実験回路に
対して、図１２に示すように、前記抵抗Ｒ2 と前記フォ
トカップラＰの発光ダイオード部の直列回路に前記ベー
ス電流の周波数成分を除去する高域通過フィルタ６を挿
入する変更を加えて、前記放電検出電圧に対する前記抵
抗電圧の測定を行い、その結果を図１３に示す。
記ベース電流の周波数成分を高域通過フィルタを介して
除去することで、前記放電検出電圧と同様に、前記抵抗
電圧によっても、的確に放電状態を評価できると考えら
れる。この点を検証するために、図３に示す実験回路に
対して、図１２に示すように、前記抵抗Ｒ2 と前記フォ
トカップラＰの発光ダイオード部の直列回路に前記ベー
ス電流の周波数成分を除去する高域通過フィルタ６を挿
入する変更を加えて、前記放電検出電圧に対する前記抵
抗電圧の測定を行い、その結果を図１３に示す。
【００２８】図１３より、前記高域通過フィルタ６を挿
入後の前記抵抗電圧と前記放電検出電圧が線形な相関関
係にあることより、前記高域通過フィルタ６を挿入後の
前記抵抗電圧によっても、前記放電検出電圧と同様に、
的確にオゾン発生量を評価できることが判明した。この
ことは、前記受信手段４と前記出力手段５からなる前記
オゾンモニタの代わりに、前記抵抗電圧測定回路１０に
前記高域通過フィルタ６を挿入したものが、別のオゾン
モニタとして使用できることを意味する。
入後の前記抵抗電圧と前記放電検出電圧が線形な相関関
係にあることより、前記高域通過フィルタ６を挿入後の
前記抵抗電圧によっても、前記放電検出電圧と同様に、
的確にオゾン発生量を評価できることが判明した。この
ことは、前記受信手段４と前記出力手段５からなる前記
オゾンモニタの代わりに、前記抵抗電圧測定回路１０に
前記高域通過フィルタ６を挿入したものが、別のオゾン
モニタとして使用できることを意味する。
【００２９】従って、図１４に示すように、本発明に係
るオゾンモニタの別実施形態として、オゾンモニタを、
前記高圧電源部１の出力側即ち前記ケーブル２を流れる
電流の内の全部または一部の前記放電電流の周波数帯域
内の特定周波数成分を、前記放電電極３への印加電圧周
波数成分より高周波成分を通過させる前記高域通過フィ
ルタ６を介して検出する電流検出手段７を設け、前記電
流検出手段７で検出された前記特定周波数成分の電流値
に基づいて放電電流値に対応付けられたモニタ値を出力
する出力手段８を設けて構成するようにするのも好まし
い。尚、この場合の出力手段８も環境補正テーブル２６
等による演算処理を省略して図示してある。この場合、
図２に示す実施の形態と同様に、前記出力制御手段９
が、前記出力手段８が出力するモニタ値に基づいて、前
記高圧電源部１の出力を所定の目標値に制御する。
るオゾンモニタの別実施形態として、オゾンモニタを、
前記高圧電源部１の出力側即ち前記ケーブル２を流れる
電流の内の全部または一部の前記放電電流の周波数帯域
内の特定周波数成分を、前記放電電極３への印加電圧周
波数成分より高周波成分を通過させる前記高域通過フィ
ルタ６を介して検出する電流検出手段７を設け、前記電
流検出手段７で検出された前記特定周波数成分の電流値
に基づいて放電電流値に対応付けられたモニタ値を出力
する出力手段８を設けて構成するようにするのも好まし
い。尚、この場合の出力手段８も環境補正テーブル２６
等による演算処理を省略して図示してある。この場合、
図２に示す実施の形態と同様に、前記出力制御手段９
が、前記出力手段８が出力するモニタ値に基づいて、前
記高圧電源部１の出力を所定の目標値に制御する。
【００３０】次に、本発明に係るオゾン発生装置の別実
施形態として、図１５に示すように、前記放電電極３を
洗浄する洗浄機構３０、３１を備え、前記オゾンモニタ
から出力されたモニタ値に基づいて、前記洗浄機構３
０、３１を作動させて前記放電電極３を自動洗浄する洗
浄制御手段２９を設けるのも好ましい。一般に、オゾン
発生装置では、被処理ガス中でのコロナ放電に伴って生
成する塩類が前記放電電極３の表面に付着して、前記放
電電極を汚染するため、これを除去して、適正な放電状
態による適正なオゾン発生量を維持する必要がある。
施形態として、図１５に示すように、前記放電電極３を
洗浄する洗浄機構３０、３１を備え、前記オゾンモニタ
から出力されたモニタ値に基づいて、前記洗浄機構３
０、３１を作動させて前記放電電極３を自動洗浄する洗
浄制御手段２９を設けるのも好ましい。一般に、オゾン
発生装置では、被処理ガス中でのコロナ放電に伴って生
成する塩類が前記放電電極３の表面に付着して、前記放
電電極を汚染するため、これを除去して、適正な放電状
態による適正なオゾン発生量を維持する必要がある。
【００３１】前記洗浄機構３０、３１は、具体的には、
前記放電室１２内部の前記放電電極３の表面に向けて洗
浄水を噴射する洗浄ノズル３１と前記洗浄ノズルへの前
記洗浄水の供給を開始及び停止するための洗浄液供給弁
３０で構成されている。前記洗浄液供給弁３０は弁の開
閉を操作する操作部が、前記洗浄制御手段２９からの制
御信号を受信して弁の開閉を制御する構成となってい
る。前記オゾンモニタがオゾン発生量の異常、つまり、
放電電流量の低下を検出して、その状態に応じた前記モ
ニタ値を出力することで、前記洗浄制御手段２９が、前
記放電電極３が洗浄が必要な状態にあると判断して、前
記洗浄液供給弁３０を開成し、前記洗浄ノズル３１から
洗浄水が噴射され、噴射された洗浄水によって汚染した
前記放電電極３の表面が洗浄される。尚、電極洗浄時に
は、前記送風機１３を停止するとともに、前記高圧電源
部１の二次側出力を停止するように構成してある。
前記放電室１２内部の前記放電電極３の表面に向けて洗
浄水を噴射する洗浄ノズル３１と前記洗浄ノズルへの前
記洗浄水の供給を開始及び停止するための洗浄液供給弁
３０で構成されている。前記洗浄液供給弁３０は弁の開
閉を操作する操作部が、前記洗浄制御手段２９からの制
御信号を受信して弁の開閉を制御する構成となってい
る。前記オゾンモニタがオゾン発生量の異常、つまり、
放電電流量の低下を検出して、その状態に応じた前記モ
ニタ値を出力することで、前記洗浄制御手段２９が、前
記放電電極３が洗浄が必要な状態にあると判断して、前
記洗浄液供給弁３０を開成し、前記洗浄ノズル３１から
洗浄水が噴射され、噴射された洗浄水によって汚染した
前記放電電極３の表面が洗浄される。尚、電極洗浄時に
は、前記送風機１３を停止するとともに、前記高圧電源
部１の二次側出力を停止するように構成してある。
【図１】本発明に係るオゾンモニタのシステム構成図
【図２】本発明に係るオゾンモニタを備えた放電装置、
並びに、その放電現象を利用したオゾン発生装置を示す
概略構成図
並びに、その放電現象を利用したオゾン発生装置を示す
概略構成図
【図３】本発明に係るオゾンモニタの実用性を検証する
検証実験用の回路ブロック構成図
検証実験用の回路ブロック構成図
【図４】ケーブルを流れる高圧電流の電圧波形図
【図５】高周波検出信号の電圧波形図
【図６】ＡＣ入力電圧と放電検出電圧の相関関係図
【図７】ＡＣ入力電圧とオゾン濃度の相関関係図
【図８】ＡＣ入力電圧と抵抗電圧の相関関係図
【図９】放電検出電圧とオゾン濃度の相関関係図
【図１０】放電検出電圧と抵抗電圧の相関関係図
【図１１】放電検出電圧と入力電力の相関関係図
【図１２】検証実験用の回路ブロック構成図の変更を示
す説明図
す説明図
【図１３】放電検出電圧と高域通過フィルタ挿入前後の
抵抗電圧との相関関係図
抵抗電圧との相関関係図
【図１４】本発明に係るオゾンモニタの別実施形態を示
す概略構成図
す概略構成図
【図１５】本発明に係るオゾン発生装置の別実施形態を
示す概略構成図
示す概略構成図
１ 高圧電源部 ２ ケーブル ３ 放電電極 ４ 電流検出手段（受信手段） ５ 出力手段 ６ 高域通過フィルタ ７ 電流検出手段 ８ 出力手段 ９、２８ 出力制御手段 １２ 放電室 １３ 送風機 １４ 風洞 ２０ 出力手段 ２９ 洗浄制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉木 茂夫 兵庫県高砂市荒井町新浜１丁目２番１号 株式会社タクマ中央研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 高圧電源部にケーブルを介して接続され
た放電電極からコロナ放電しオゾンを発生させるオゾン
発生装置のオゾンモニタであって、 前記ケーブルまたは前記放電電極から輻射された電磁波
の内、前記放電電極への印加電圧周波数成分より高周波
で前記放電電流の周波数帯域内の特定周波数成分を検出
する受信手段を設け、前記受信手段で検出された前記特
定周波数成分の電磁波強度に基づいてオゾン発生量に対
応付けられたモニタ値を出力する出力手段を設けてある
オゾンモニタ。 - 【請求項２】 高圧電源部にケーブルを介して接続され
た放電電極からコロナ放電しオゾンを発生させるオゾン
発生装置のオゾンモニタであって、 前記高圧電源部の出力側を流れる電流の内の全部または
一部の前記放電電流の周波数帯域内の特定周波数成分
を、前記放電電極への印加電圧周波数成分より高周波成
分を通過させる高域通過フィルタを介して検出する電流
検出手段を設け、前記電流検出手段で検出された前記特
定周波数成分の電流値に基づいてオゾン発生量に対応付
けられたモニタ値を出力する出力手段を設けてあるオゾ
ンモニタ。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のオゾンモニタか
ら出力されたモニタ値に基づいて、前記オゾン発生装置
によるオゾン発生量を所定の目標値に制御する出力制御
手段を備えてあるオゾン発生装置。 - 【請求項４】 前記放電電極を洗浄する洗浄機構を備
え、請求項１または２記載のオゾンモニタから出力され
たモニタ値に基づいて、前記洗浄機構を作動させて自動
洗浄する洗浄制御手段を設けてあるオゾン発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15886998A JPH11349302A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | オゾンモニタ及びオゾン発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15886998A JPH11349302A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | オゾンモニタ及びオゾン発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11349302A true JPH11349302A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15681193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15886998A Pending JPH11349302A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | オゾンモニタ及びオゾン発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11349302A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007091531A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Toyota Auto Body Co Ltd | オゾン発生装置 |
| JP2021046331A (ja) * | 2019-09-17 | 2021-03-25 | 株式会社東芝 | オゾン発生器異常検出装置 |
-
1998
- 1998-06-08 JP JP15886998A patent/JPH11349302A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007091531A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Toyota Auto Body Co Ltd | オゾン発生装置 |
| JP2021046331A (ja) * | 2019-09-17 | 2021-03-25 | 株式会社東芝 | オゾン発生器異常検出装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20051111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060525 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060921 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |