JPS6120483B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオゾン発生器に係り、オゾンを発生さ
せるに必要な空気除湿装置に関する。

第１図は従来のオゾン発生器用の空気除湿装置
の系統図である。

同図に於て、１は空気源ブロア、２は熱交換
器、３は冷却器、４はフイルタ、５は冷凍式エア
ードライヤ、６ａ，６ｂは切換弁、７ａ，７ｂは
吸着筒、８ａ，８ｂは吸着剤（例えばシリカゲ
ル）、９はオゾン発生器、１０は減圧弁、１１は
切換弁を示す。

ブロア１より吐出された高温高湿の空気は、熱
交換器２に入り、ここで吸着筒７ａにて脱湿され
た空気の一部と熱交換を行い、脱湿後の空気の分
岐された一部を高温にし、自からは低温かつ減湿
された空気となり、冷却器３に入り、更に冷却さ
れてフイルタ４にて過され、冷凍式エアードラ
イヤ５にて一次脱湿され切換弁６ａを通に吸着筒
７ａに入り、吸着剤８ａにて水分が脱湿され乾燥
される。その後この脱湿後の乾燥空気は、オゾン
発生器９へと流れるが、その一部は分岐され、減
圧弁１０にて減圧され熱交換器２に入り、ブロア
１より吐出される高温高湿の空気を熱交換を行い
この空気を低温かつ減湿せしめると共に自からは
高温の空気となり、切換弁６ｂを通り吸着筒７ｂ
に入り吸着剤８ｂを加熱再生し大気へ放出させ
る。又吸着筒７ｂの下部に設けられた温度センサ
１２ｂにより最終脱着加熱設定温度を感知し、こ
れにより切換弁１１を切換え、今まで熱交換器に
流れていた空気を切換え、加熱せず冷却用空気と
して切換弁６ｂを通り吸着筒７ｂに入り吸着剤８
ｂを冷却し大気へ放出される。以上説明のように
吸着筒７ａが吸着工程を行つている間、吸着筒７
ｂは加熱再生−冷却工程を行い、これが連続的に
交互にくり返し、操作されるのである。

この方法は、他の熱源を使用しないで、再生用
高温の空気が得られ、再生が出来ること、又高温
高湿の空気が熱交換器により冷却されると共に減
湿の効果が得られ、次工程の装置（例えば冷却
器）の負荷の軽減が出来る等の特徴を持つてい
る。ところが季節による温度差の激しい地区で
は、熱交換される再生用空気の温度変化に伴ない
吸着剤の再生不均一が無視出来なくなる場合もあ
り得る。オゾン発生量は第２図に示す様に、オゾ
ン発生器へ供給する空気の露点温度と密切な関係
があり、吸着剤の再生が不均一であると、オゾン
発生量で10〜20％程度の変化が生ずることにな
る。

なお同図のＸは実際の使用範囲を示す。

本発明はこれを改善する為になされたもので、
熱交換器と吸着筒の間に加熱ヒータを設け、吸着
剤の再生の均一化を計り、オゾン発生量を季節に
かかわらず100％の能力を発揮出来る様にしたも
のであり、更にこの加熱ヒータ設置の為に必要な
電力費を最小限に維持出来る様にしたオゾン発生
器用原料空気除湿装置を提供するものである。

以下本発明の一実施例について説明する。第３
図において、第１図と同一部分について同一符号
を付してその説明を省略する。１３は加熱ヒータ
で熱交換器と共に加熱系を構成する。１４ａ，１
４ｂは温度制御用の温度センサで、吸着筒７ａ，
７ｂの上部に取付けられ再生用空気の温度を感知
し、加熱ヒータ１３を制御して、加熱系からの空
気温度を予定値に保つ。１２ａ，１２ｂは切換用
の温度センサで、吸着筒７ａ，７ｂ内の下部に取
付けられ、吸着剤の最終脱着加熱設定温度（第１
図で説明した従来の装置と同一温度）を感知し、
加熱ヒータ１３にオフ指令を発すると共に、切換
弁１１を前記加熱系から、加熱手段のない低温系
に切換える。この温度センサの取付位置について
は後述する。

吸着筒７ａが吸着工程、吸着筒７ｂが脱着再生
工程を行つている状態で、温度センサ１４ａ，１
２ａは図示しないタイマによりしや断されてお
り、１４ｂ，１２ｂが加熱ヒータと接続されてい
る状態にて説明する。

ブロア１より吐出された高温高湿の空気は、熱
交換器２に入り、ここで吸着筒７ａにて脱湿され
た空気の一部と熱交換を行い、脱湿後の空気の分
岐された一部を高温にし、自からは低温かつ減湿
された空気となり、冷却器３に入つて、更に冷却
され、フイルタ４にて過された後、冷凍式エア
ードライヤ５にて一次脱湿され、切換弁６ａを通
り吸着筒７ａに入り、吸着剤８ａにて水分を脱湿
し乾燥される。その後この脱湿された乾燥空気は
切換弁６ｂを通りオゾン発生器へと流れオゾン発
生器９にて効率よくオゾン化されるが、脱湿後の
乾燥空気の一部は、分岐され、減圧弁１０にて減
圧され、熱交換器２に入り、ブロア１より吐出さ
れる高温高湿の空気と熱交換を行い、この空気を
低温かつ減湿せしめ、自から高温の空気となりオ
フ状態の加熱ヒータ１３を通り、切換弁６ｂを経
て吸着筒７ｂの上部に入つてくる。するとこの吸
着筒７ｂの上部入口に取付てある温度センサ１４
ｂが入口温度を感知し、設定温度以下であると加
熱ヒータ１３にオン指令を発し、加熱ヒータ１３
を運転させ、又設定温度上限以上であると、加熱
ヒータにオフ指令を発し、加熱ヒータ１３を停止
させる。この動作を温度センサ１２ｂが加熱ヒー
タ１３に指令を発するまで継続し、常に吸着筒７
ｂの上部に予定の温度を供給する。この一定の温
度をもつ空気は、上部より下部へ流れながら吸着
剤を再生していく。すると後述する温度センサが
吸着剤の最終脱着加熱設定温度（第１図にて説明
の従来の装置の１２ｂと同一温度）を感知し、加
熱ヒータ１３をオフさせる（通常筒上部と筒下部
の温度差は大きく、最終脱着加熱温度は下部にて
決定されている）と共に、切換弁１１も切換え今
まで熱交換器２に流れていた空気は切換弁１１を
通り、切換弁６ｂを経て吸着筒７ｂに入る。そし
て筒上部を吸熱冷却しながら高温となり、その熱
を下方に移動させ、下部吸着剤を再生する。また
時間の経過に伴い、上部が低温になると、低温空
気はそのまま下部に流れ、下部吸着剤を冷却し終
了する。この動作は他方の吸着筒７ａが吸着工程
を行つている間に行われ、吸着筒７ａの吸着が完
了すると、切換弁６ａ，６ｂが切換えられ、吸着
筒７ｂが吸着を行い、吸着筒７ａは再生される。

上記吸着筒７ｂの再生動作を更に詳しく説明す
ると、吸着剤を再生するのに必要な熱量は、水分
を含んだ吸着剤の持つている吸着熱、吸着剤の顕
熱、水分の蒸発熱、吸着筒容器の昇温熱および放
熱の合計に相当する熱量である。また、冷却に必
要な熱量は、吸着剤の顕熱および吸着筒容器の昇
温熱に相当する熱量であり、これらを持ち去れ
ば、冷却が完了する。

本発明の特徴の一つは、筒内上部の冷却に伴な
つて取り出される吸着剤の顕熱および吸着筒の昇
温熱を、筒内下部の吸着剤の再生に利用すること
である。前記再生処理による熱量を持つた吸着筒
に冷却空気を流すと、この冷却空気は、筒内の温
度により加熱され、熱量を含んだ空気となつて下
方に移行し、吸着筒内下部を加熱して吸着剤の再
生を行ない、その後大気へ放出される。最終的に
は、吸着筒内全体の吸着剤の再生およびその冷却
が完了し、冷却空気の温度＋α（通常10〜15C）
分を筒内に残し、終了する。ようするに、冷却の
初期において、冷却空気が筒内の温度により加熱
されるが、この温度を利用して筒内下部の再生を
行ない、かつ最終的にこれを冷却するのものであ
る。

すなわち、再生開始時点において、吸着筒７ｂ
内の吸着剤８ｂは多くの水分を含んでおり、これ
に加熱ヒータ１３で加熱され温度センサ１４ｂに
て予定温度に制御された高温空気を上部から吹き
つけ、吸着筒７ｂ内の吸着剤８ｂを上部から下部
に向つて徐々に再生して行く。この場合吸着筒７
ｂ内では上部の吸着剤８ｂが早期に再生される
が、下部の吸着剤８ｂが再生されるまで、高温空
気を吹きつけられるため、上部の吸着剤８ｂ、吸
着筒７ｂ自体が温度上昇し、高温となる。再生
後、高温のままでは使用できないので、次の工程
として、低温空気を上部から吹きつけ、吸着剤８
ｂおよび吸着筒７ｂの冷却を行う。

ここで従来は、第１図で示すように、吸着筒７
ｂの最下部に設けた温度センサ１２ｂにより、吸
着筒７ｂの最下部に位置する吸着剤８ｂが再生さ
れるまで高温空気の供給を行ない、全ての吸着剤
８ｂの再生完了後、低温空気による冷却を行なう
ようにしていた。

これに対し、本発明では、温度センサ１２ｂを
第３図で示すように、吸着筒７ｂ内下部中間部に
設け、この高さまでの吸着剤８ｂが再生された時
点で、低温空気による冷却を行なうようにしてい
る。このとき、吸着筒７ｂ内上部の吸着剤８ｂは
充分高温になつており、低温空気を上部から吹き
つけると、この低温空気は高温の吸着剤８ｂを冷
却しながら、その熱により加熱され、高温となつ
て下部に移行し、下部に位置する再生前の吸着剤
８ｂを再生する。この際、温度センサ１２ｂの位
置が高いと、下部に位置する吸着剤８ｂを充分再
生させないうちに上部に位置する吸着剤８ｂが冷
却されてしまうので、温度センサ１２ｂの取付位
置は、その取付位置以下の吸着剤８ｂを充分再生
できる熱量を、この取付装置以上の吸着剤８ｂお
よび吸着筒７ｂに蓄熱できる高さに設定する。な
お、他方の吸着筒７ｂにおける温度センサ１２ａ
の取付位置も同様にして設定する。

このようにして、上部を冷却しながらその熱を
奪い、筒下部に移動させて下部を再生すれば、従
来の全ての吸着剤８ｂを再生し終つてから冷却す
る場合に比べ、処理時間が短かくなり、熱量も少
なくて済む、この吸着筒７ｂの加熱再生→冷却・
熱移動・再生→冷却工程は、吸着筒７ａが吸着工
程を行なつている間に行なう。一方吸着筒７ｂが
吸着工程を行なつている間は、吸着筒７ａが前述
した再生処理を行ない、これが連続的に交互に繰
り返し行なわれる。

なお本発明は上述の実施例に限定されるもので
なく、第４図に示すように一次脱湿用の冷凍式エ
アードライヤ５を二次冷却器１５に、切換弁６ａ
を２方向ピストン弁１６ａ，１６ｂに又切換弁６
ａを１７ａ，１７ｂに置き換えても同じような効
果が得られる。

以上説明で明らかなように本発明によると、従
来の方式のもつすぐれた特徴の他に、季節による
温度差の激しい地区に於ても、オゾン発生量を季
節を問わず常に一定に生成することが出来、又こ
の一定に安定化する為の熱源も極最小限に維持出
来、長寿命安定で、ランニングコストの安いオゾ
ン発生器用原料空気除湿装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のオゾン発生器用空気除湿装置の
構成を示す系統図、第２図は露点温度とオゾン発
生量の関係を示す曲線図、第３図は本発明の一実
施例の構成を示す系統図、第４図は本発明の他の
実施例の構成を示す系統図である。 １……ブロアー、２……熱交換器、３……冷却
器、６ａ，６ｂ，１１……切換弁、７ａ，７ｂ…
…吸着筒、８ａ，８ｂ……吸着剤、９……オゾン
発生器、１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂ……温
度センサ、１３……加熱ヒータ、１６ａ，１６ｂ
……二方向ピストン弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一時脱湿された低温空気を吸着筒に通しこの
   吸着筒で脱湿された後、オゾン発生器に供給する
   オゾン発生器用原料空気除湿装置において、 前記オゾン発生器への空気供給路から分岐され
   た低温空気を加熱ヒータを有する加熱系およびそ
   のまま流通させる低温系に選択的に切換える切換
   弁と、前記加熱系および低温系からの空気を脱湿
   再生を要する吸着筒の上部に導きかつ下部から導
   出させる再生用管路と、この再生用管路により吸
   着筒の上部に導入される空気温度を測定しその温
   度を予定値にすべく前記加熱ヒータを制御する温
   度制御用の温度センサと、前記吸着筒内の下部に
   設けられ予定の再生温度を検出すると前記切換弁
   に対し加熱系から低温系への切換え指令を与える
   切換制御用の温度センサとを備え、 前記切換制御用の温度センサの取付位置を、前
   記低温系からの空気供給時、この取付位置以下の
   吸着剤を加熱再生できる熱量を、前記加熱系から
   空気流通によりその取付位置以上の吸着剤および
   吸着筒部分に蓄熱できる高さに設定したことを特
   徴とするオゾン発生器用原料空気除湿装置。