JPS63362B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は多数のオゾン発生器からなるオゾナ
イザにおいて、その発生オゾン量を制御する制御
方式に関するものである。

一般にオゾン発生器は金属缶体容器内に円筒式
または平板式の電極を多数配設してなり、オゾン
化する必要な原料すなわち空気や酸素を上記容器
内に供給するとともに、上記電極に高電圧を印加
し、無声放電を行わせているものである。そして
上記放電時に発生する熱量は付帯された冷却装置
によつて速やかに除去される構成をとつている。

このオゾン発生器において、それ自体の単体に
おけるオゾン発生量は数10ｇ／Hr〜100Kg／Hr
が普通であり、これ以上のオゾン発生量を単体の
オゾン発生器で求めることは技術上および外形重
量上から無理とされている。したがつて近年のよ
うにオゾンの用途が拡大され、オゾンを使用する
施設でのオゾン消費が多い場合には、オゾン発生
器を複数台設置し、これらを同時に運転して需要
に応じている。たとえば原料が酸素でオゾン発生
量600Kg／Hrの規模を得るには、単体当りオゾン
発生量30Kg／Hrのオゾン発生器を20台設置して
構成している。

第１図および第２図はこのようにして構成され
たオゾナイザにおける従来の制御方式を示す説明
図で、図中１はオゾン発生器、２はこのオゾン発
生器１毎に対応して設けられた電力供給装置、４
は複数個のオゾン発生器１に同時に電力を供給す
る電力供給装置、３はそれらのケーブル、５は原
料供給用配管で各オゾン発生器１の入口管９に通
じている。７はオゾン取出管で各オゾン発生器１
の出口管６に通じている。８はオゾン取出管７の
出口部分に設けられた発生オゾン濃度計である。

この種オゾナイザにおいて、オゾン発生量はあ
る条件たとえば原料の気体圧力、温度、乾燥度等
の諸条件を一定に保てば、供給電力量により一義
的に決まり、供給電力量Ｐは単体のオゾン発生器
内の電極に印加する電圧Ｅと周波数ｆとの間に次
式の関係を有している。

Ｐ＝K₁f（Ｅ−K₂） ……(a) 但しK₁，K₂は定数 したがつて電圧Ｅまたは周波数ｆを制御すれば
電力供給量Ｐを制御でき、オゾン発生量を制御し
得ることになる。

従来はオゾン発生量を制御するに当り、第１図
または第２図のものにおいて、複数台のオゾン発
生器１のうち１台あるいは数台を全く無作為に選
定してこれらの電力供給量を制御するか、あるい
は全台数のオゾン発生器１のうち何割かは全く運
転を停止して残りの台数で運転し、全体としてオ
ゾン取出管７からのオゾン発生量を調整している
ものであつた。この従来の方式では、オゾン発生
量と供給電力量との関係で、重要な単位供給電力
量当りのオゾン発生量を得るために必要な供給電
力量、すなわちオゾン発生量効率については何ら
考慮されておらず、単に電力制御方式の容易性か
ら上記のように制御しているにすぎなかつた。

この従来方式の欠点について第３図によりさら
に説明する。第３図は縦軸に発生オゾン濃度χ
（ｇ／Ｎm³）を、横軸に供給電力Ｗと原料気体流
量Ｑの比Ｗ／Ｑ（Ｗ／Nl／min）を取り、発生オ
ゾン濃度χと原料気体流量Ｑとの関係を示したも
のである。この図の曲線は上記した供給電力量以
外の諸条件により異なつた特性となるが、一般に
これら諸条件の実用範囲では次式で表される。

χ＝χo（１−ε^-〓 ^W/Q） ……(b) 但しχoはＱ＝０のときの極限濃度、αは諸条
件で定まる定数 したがつてこの式(b)により、単位オゾン量を発
生させるに必要な供給電力すなわちオゾン発生量
効率η（Kg−0₃／KW・Hr）とオゾン濃度χ
（ｇ／Ｎm³）の関係は第４図のようになる。第４
図よりオゾン濃度χが増大するに従いηが減少し
発生効率が悪化することが知られ、特にオゾン濃
度χが大きい預域でのχの変化に対し、ηの変化
量が急激に減少することが知られている。

第１図または第２図における従来の供給電力量
制御方式においては、台数を制御するため、第４
図においてたとえば全台数の濃度χ₁、効率η₁をP₁
点で運転中、外部よりのオゾン発生量低減指令に
より、全台数のうち何割かの台数を運転停止し、
または何割かはオゾン濃度χ₂、効率η₂のP₂点で運
転して全体のオゾン発生量を調整することにな
り、したがつてオゾン発生量効率のよくないP₁
点で運転される台数が残り、全体として最適な電
力効率を考慮した制御とはならず不経済となる欠
点があつた。

この発明はかかる点にかんがみてなされたもの
で、最適な制御方式を提供することを目的として
いる。

第５図はこの発明の一実施例を示すオゾナイザ
の構成図であり、上記した従来のものと同一また
は相当する部分には第１図および第２図と同一符
号を付しているので説明を省略し、相違する点に
ついて以下に述べる。この第５図において１０は
電力供給装置２と信号ケーブル１１を介して電気
的に接続された制御指令発信装置であり、１２は
この制御指令発信装置１０と各オゾン発生器１か
らのオゾンが集合して取り出される取出管７に設
けられたオゾン濃度計８とを接続する電気信号ケ
ーブルである。

この発明のものにおいて、いまオゾン発生量指
令により全台数のオゾン発生器１が第４図におけ
るオゾン濃度χ₁、オゾン発生量効率η₁のP₁点で運
転しているとして、例えばオゾン発生量を低減す
る場合には、制御指令発信装置１０により全台数
の電力供給量を同時に各オゾン発生器１とも各オ
ゾン発生器の定格能力と同一割合で低減し、全て
のオゾン発生器１を第４図のP₁点より左側の効
率増加領域で運転させて、オゾン発生量を減少さ
せるものである。すなわちオゾン濃度（原料気体
が一定で運転される場合はオゾン発生量に相当す
る）と電力量との関係は第３図の特性で与えられ
るため、全台数のオゾン発生器１の電力供給量を
同時に各オゾン発生器の定格能力と同一割合で減
少または増加させれば、結果的に全台数のオゾン
濃度はほゞ同一に保たれて運転されることにな
る。

以上に述べたようにこの発明によれば、各オゾ
ン発生器からの発生オゾンをまとめて取り出すオ
ゾン取出管にオゾン濃度計を設け、かつこのオゾ
ン濃度計の値を検出して、全体の発生オゾン量の
低減時には、オゾン発生器の単位毎に対応した各
電力供給装置に信号を与え、全オゾン発生器に対
する電力供給量を同時に各オゾン発生器の定格能
力と同一割合で減少させる制御指令発信装置を設
けるという簡単な構成であつて、制御方式が簡素
化され、しかも全てのオゾン発生器の効率を高め
て運転でき、その経済的効果は極めて大きいもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はいずれも従来のオゾナイ
ザの制御方式を説明する構成図、第３図はオゾン
発生器の発生オゾン濃度と原料気体流量との関係
を示す特性図、第４図は同じくオゾン濃度とオゾ
ン発生量効率との関係を示す特性図、第５図はこ
の発明によるオゾナイザの制御方式を説明する構
成図である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示
し、１はオゾン発生器、２は電力供給装置、５は
原料供給用配管、６は出口管、７はオゾン取出
管、８はオゾン濃度計、１０は制御指令発信装置
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数台のオゾン発生器を有し、このオゾン発
   生器の１台または数台の単位毎にオゾン発生量を
   制御する複数の電力供給装置を備えてなるオゾナ
   イザにおいて、上記オゾン発生器からの発生オゾ
   ンをまとめて取り出すオゾン出口管にオゾン濃度
   計を配し、このオゾン濃度計からの信号とオゾン
   発生量の指令値との比較により生じた偏差から必
   要な増減電力量を求め、この増減電力量を上記各
   オゾン発生器の定格能力と同一割合で同時に上記
   各電力供給装置の出力に分配付加するように上記
   電力供給装置に指令する制御指令発信装置を設け
   てなるオゾナイザの制御方式。