JPS583962B2 - オゾン発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は吸湿剤を充填し、オゾン発生機に供給する空
気の乾燥とオゾン発生機によって発生される乾燥オゾン
化空気により吸湿剤の再生とを交互に行う湿度交換器を
備えたオゾン発生装置に関するものである。

第１図は従来のオゾン発生装置の構成を示すブロック図
である。

図において、１は空気に適当な圧力を与えて送り出す加
圧送風機、２，３は内部に吸湿剤を充填した吸湿剤充填
塔、４はオゾン発生機、５〜１２は電磁弁、１３は上記
オゾン発生機４によって発生される乾燥オゾン化空気の
圧力を所定の値に減圧する流路抵抗である。

而してこれら１〜３，５〜１３は湿度交換器１００を構
成している。

以下、従来のオゾン発生装置の作用を図に基づいて詳細
に説明する。

電磁弁５，８，９．１２が開放、電磁弁６，７，１０，
１１が閉止の状態で、加圧送風機１で加圧された常湿空
気は電磁弁５を経て吸湿剤充填塔２内にはいり、通過す
る間に内部に充填された吸湿剤により脱湿されて乾燥空
気となり電磁弁９を経てオゾン発生機４に送られる。

このオゾン発生機４内において上記乾燥空気は放電によ
り含有酸素の一部がオゾンとなり、乾燥オゾン化空気と
してオゾン発生機４を出て流路抵抗１３で所定の圧力に
減圧されて電磁弁１２を介して吸湿剤充填塔３に入る。

吸湿剤充填塔３に送り込まれた乾燥オゾン化空気は吸湿
剤を再生乾燥し加湿オゾン化空気となり電磁弁８を介し
て需要側に供給される。

次に吸湿剤充填塔２の吸湿能力が低下すると電磁弁５，
８，９．１２が閉止、電磁弁６，７，１０，１１が開放
の状態になり、吸湿剤充填塔２が空気乾燥動作から吸湿
剤再生動作へ、吸湿剤充填塔３が吸湿剤再生動作から空
気乾燥動作へ切替り、以下同様に吸湿剤充填塔２，３は
上記の動作を交互に繰返して連続的に湿度交換器１００
としての機能を果たす。

第２図は第１図におけるオゾン発生装置のオゾンの発生
特性を示す曲線図である。

図において、ｃ１は前記オゾン発生機４出口における乾
燥オゾン化空気中のオゾン濃度、Ｃ２は再生動作中の前
記吸湿剤充填塔２又は３を出た加湿オゾン化空気中のオ
ゾン濃度である。

図においても明らかな如く吸湿剤を充填した直後、オゾ
ン濃度Ｃ２は再生動作時乾燥オゾン化空気中のオゾンが
吸湿剤表面で分解されるためオゾン濃度Ｃ１に比較して
相当小さくなる。

さらに吸湿剤充填塔２，３の動作切換時には空気乾燥動
作を行なっていた吸湿剤充填塔２に乾燥オゾン化空気が
流入して乾燥オゾン化空気中のオゾンが吸湿剤に吸着さ
れるため、オゾンの吸着が飽和に達するまでオゾン濃度
Ｃ２の値は一時的に低下する。

一方、吸湿剤再生動作を行なっていた吸湿剤充填塔３に
は常湿空気が流入し吸湿剤の表面に付着しているオゾン
を脱着したのちオゾン発生機４に流入するため、オゾン
発生機４によって発生されるオゾンと相加してオゾン濃
度Ｃ，の値は１時的に増加する。

又、吸湿剤表面におけるオゾンの分解率は、吸湿剤が例
えばシリカゲル、細孔径４λ以下の合成ゼオライトは１
０〜２０重量係程度であるが、アルミナでは５０重量係
、細孔径４人以上の合成ゼオライトに至っては８０〜１
００重量係まで分解される。

これらの吸湿剤によるオゾンの分解はオゾン発生機４の
稼動に伴って徐々に減少して一定値を示す。

この定常時の分解率は吸湿剤の充填量に比例して増加す
るが所定の条件下ににおいて、シリカゲル、細孔径４人
以下の合成ゼオライトで０．１〜０．５重量係、アルミ
ナ、細孔径４人以上の合成ゼオライトで１５〜７０重量
係になる。

しかし、シリカゲル、細孔径４人以下の合成ゼオライト
の定常分解率が小さくなるとはいえ、定常値に達するま
でには相当長期間を要し効率の悪い稼動をしいられる等
の欠点を有していた。

この発明は上記従来装置の欠点を解消することを目的と
し、吸着剤によるオゾンの分解がオゾン発生機により生
成される微量の窒素酸化物により徐々に抑制されるとい
う事点を究明し、その作用を応用することにより、吸湿
剤充填後のオゾン分解率を短時間で微小量の定常分解率
に抑えることを可能にしたものである。

この発明の一実施例における構成及び動作は第１図にお
ける従来装置と同様なので説明を省略するが、この発明
の一実施例によると吸湿剤充填塔２，３に充填される。

例えばシリカゲン、細孔径４λ以下の合成ゼオライト等
の吸湿剤にあらかじめ窒素酸化物又は窒素酸化物とオゾ
ンの混合気体で吸着処理を施したものを使用するため窒
素酸化物によって吸湿剤表面上のオゾン分解位置が被毒
を受けてオゾンの分解を抑制し短時間で微小量の定常分
解率にすることが出来得る。

なお、この構成におけるオゾン発生装置においては、脱
湿による窒素酸化物の損失はオゾン発生機４によって生
成される窒素酸化物が補給されるので、途中で補給する
必要はない。

第３図は酸素リサイクル方式オゾン発生装置に適用した
この発明の他の実施例における構成を示すブロック図で
ある。

図において、加圧送風機１、吸湿剤充填塔２，３、電磁
弁５〜１２、流路抵抗１３によって構成される湿度交換
器１００、オゾン発生機４は前記第１図におけるものと
同様なので説明を省略する。

１４は窒素酸化物供給口、１５は供給バルブ、１６は窒
素酸化物の貯蔵容器、１７は酸素補給装置、１８はこの
酸素補給装置１７より補給された酸素に適当な圧力を与
えて送り出す加圧送風機、１９，２０は吸着剤としてシ
リカゲルを内部に充填しオゾン発生装置４により発生さ
れたオゾン化酸素からオゾンを吸着分離するオゾン分離
塔、２１〜２８は電磁弁、２９は流路抵抗である。

而してこれら１〜２９は酸素リサイクル方式オゾン発生
装置２００を構成している。

以下、酸素リサイクル方式オゾン発生装置に適用したこ
の発明の他の実施例の動作を図に基づいて詳細に説明す
る。

湿度交換器１００としての役割を果す動作は第１図にお
けるものと同様なので説明を省略する。

まず、吸湿剤充填塔２が空気乾燥動作、吸湿剤充填塔３
が吸湿剤再生動作、オゾン分離塔１９がオゾン脱着動作
、オゾン分離塔２０がオゾン吸着動作を行なっている場
合について説明する。

電磁弁２１，２４，２５，２８が開放、電磁弁２２，２
３，２６．２７が閉止の状態で、酸素補給装置１７によ
り補給された酸素は加圧送風機１８によって適当に加圧
されてオゾン発生機４に送り込まれ、このオゾン発生機
４を通過する間に放電によりその１部がオゾンとなり、
オゾン化酸素として電磁弁２４を経てオゾン分離塔２０
に入り、オゾンは吸着分離され酸素だけが電磁弁２８を
介して加圧送風機１８に循環される。

一部オゾン化して減少した酸素は酸素補給装置１７によ
り補給されて再び上記の動作を繰返す。

一方、湿度交換器１００は前記従来装置における場合と
同様に吸湿剤充填塔２，３が空気の乾燥、吸湿剤の再生
を交互に繰り返すことにより乾燥空気が連続的に流路抵
抗１３及び電磁弁２５を介してオゾン分離塔１９に導入
され、オゾン分離塔１９内に吸着しているオゾンを脱着
して乾燥オゾン化空気となり吸湿剤再生動作中の吸湿剤
充填塔２又は３に還流される。

次に、オゾン分離塔２０がオゾンを充分吸着するか、オ
ゾン分離塔１９内のオゾンが充分脱着されるかすると、
電磁弁２１，２４，２５．２８が閉止、電磁弁２２，２
３，２６，２７が開放の状態になり、オゾン分離塔１９
がオゾン脱着動作からオゾン吸着動作へ、オゾン分離塔
２０がオゾン吸着動作からオゾン脱着動作へ切替り、以
下、同様にオゾン分離塔１９．２０は上記動作を交互に
繰り返して連続的に酸素リサイクル方式オゾン発生装置
２００としての機能を果す。

又、湿度交換器１００の作動初期あるいはオゾン分離塔
１９又は２０より出た乾燥オゾン化空気中のオゾンが吸
湿剤再生動作中の吸湿剤充填塔２又は３内において分解
を受けるようになると供給バルブ１５を開放し、貯蔵容
器１６内の窒素酸化物を供給口１４を介して乾燥オゾン
化空気中に送り出し吸湿剤充填塔２，３内の吸湿剤表面
に吸着させることにより、再びオゾン分解抑制の機能を
復活させて正常な運転を続行する。

なお、この時に窒素酸化物がオゾン分離塔１９，２０側
に流入することはない。

このように窒素酸化物の補給手段を他に設けることによ
り酸素リサイクル方式オゾン発生装置２００のようにオ
ゾン発生機４による窒素酸化物の補給が不可能な場合に
一層効果を上げ得る。

なお、以上述べたこの発明の実施例においては吸湿剤充
填塔が２台の場合をとりあげたが、１台の吸湿剤充填塔
でバルブの切換えによって空気乾燥、吸湿剤再生の２動
作を交互に行なわせるような場合にもこの発明が適用さ
れることは言うまでもない。

又、窒素酸化物はＮｏ，ＮＯ２Ｎ２０３等種々存在する
が、吸湿剤に吸着しやすいという点からＮＯ２を用いる
ことが有利であると考えられる。

以上、要するにこの発明はオゾン発生装置における湿度
交換器に充填されている吸湿剤に窒素酸化物を吸着させ
ることにより、吸湿剤のオゾン分解を抑制し、短時間で
微小量の定常分解率におさえることを可能にしたという
点で実用上の効果は著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のオゾン発生装置の構成を示すブロック図
、第２図は第１図における従来のオゾン発生装置のオゾ
ン発生特性を示す曲線図、第３図は酸素リサイクル方式
オゾソ発生装置に適用したこの発明の一実施例における
構成を示すブロック図である。 図において、１．１８は加圧送風機、２，３は吸湿剤充
填塔、４はオゾン発生機、５〜１２，２１〜２８は電磁
弁、１３，２９は流路抵抗、１４は供給口、１５は供給
バルブ、１６は貯蔵容器、１７は酸素補給装置、１９，
２０はオゾン分離塔である。 尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示すものであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オゾン発生手段、窒素酸化物を吸着させた吸湿剤を
   充填し、上記オゾン発生手段に供給する空気の乾燥と上
   記オゾン発生手段により発生された乾燥オゾン化空気に
   よる上記吸湿剤の再生とを交互に行う湿度交換器を備え
   たことを特徴とするオゾン発生装置。 ２ 湿度交換器が２台からなり、一方に空気の乾燥を行
   なわせ他方に吸湿剤の再生を行なわせることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のオゾン発生装置。 ３ 窒素酸化物が湿度交換器に供給されるようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   オゾン発生装置。 ４ 窒素酸化物がＮＯ２であることを特徴とする第１項
   ないし第３項のいずれかに記載のオゾン発生装置。