TWI594944B - 臭氧監控模組、方法及臭氧產生裝置 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種臭氧監控模組、方法及臭氧產生裝置。且特別是有關於一種可在製程環境中,控制臭氧濃度的臭氧監控模組、方法及臭氧產生設置。
應用臭氧產生裝置來進行水處理,如廢水處理、淨水處理是已知技術。當把臭氧打入水中或是待處理的液體中,並利用臭氧進行消毒殺菌時,需要大量且持續地產生臭氧,目前尚未有對此等臭氧產生裝置進行持續監控的設備。
本發明提供一種臭氧監控模組、方法,可對此等高功率高濃度的臭氧產生裝置進行持續監控。
本發明的臭氧監控模組、方法,在持續監控臭氧濃度的情況下還可保護臭氧產生模組中的線性高壓變壓器、及高壓
管式放電產生器不會因為頻繁地開關而減少壽命。
本發明還提供一種臭氧產生裝置,其使用上述的臭氧監控模組、方法。
本發明的臭氧監控模組,適於檢測並控制臭氧產生模組於一製程環境中所達成的臭氧濃度。臭氧監控模組包括:雙電壓供電單元及控制單元。雙電壓供電單元,包括可調式變壓器,可調式變壓器接收一控制電壓或電流而輸出與控制電壓或電流對應的負載輸出電壓。負載輸出電壓包括第一電壓或第二電壓,第一電壓使臭氧產生模組產生第一濃度的臭氧,第二電壓使臭氧產生模組呈電導通狀態且產生第二濃度的臭氧,第二濃度的範圍為接近零至低於第一濃度。控制單元,耦接於雙電壓供電單元,接受一目標濃度的輸入,並根據臭氧濃度與目標濃度的比較結果而輸出控制電壓或電流至該可調式變壓器。當臭氧濃度低於目標濃度時,控制單元輸出的控制電壓或電流使雙電壓供電單元輸出第一電壓,當臭氧濃度高於該目標濃度時,使雙電壓供電單元輸出第二電壓。
根據其他實施例,本發明的臭氧監控模組中的雙電壓供電單元,具有:第一供電迴路,接收一輸入電壓並輸出第一電壓,以及第二供電迴路,接收輸入電壓並輸出第二電壓。本發明的臭氧監控模組中的控制單元,耦接於雙電壓供電單元,接受一目標濃度的輸入,並根據臭氧濃度與目標濃度的比較結果對雙電壓供電單元進行控制,當臭氧濃度低於目標濃度時,控
制雙電壓供電單元中的第一供電迴路導通,當臭氧濃度高於目標濃度時,控制切換雙電壓供電單元中的第二供電迴路導通,以使雙電壓供電單元輸出第一電壓或第二電壓至臭氧產生模組。第一電壓使臭氧產生模組產生第一濃度的臭氧,第二電壓使臭氧產生模組呈電導通狀態且產生第二濃度的臭氧,第二濃度的範圍為接近零至低於第一濃度。
本發明提供一種臭氧產生裝置,包括臭氧產生模組、臭氧分析單元及上述臭氧監控模組。臭氧產生模組包括:線性高壓變壓器、高壓管式臭氧放電產生器。臭氧產生模組接受第一電壓或第二電壓,並經由線性高壓變壓器增壓後,輸出到高壓管式臭氧放電產生器,以產生與第一電壓或第二電壓相應的第一濃度的臭氧或第二濃度的臭氧於一製程環境中,而使製程環境具有預定的臭氧濃度。臭氧分析單元,檢測製程環境的臭氧濃度。
本發明提供一種臭氧監控方法適於控制臭氧產生模組於一製程環境中所達成的臭氧濃度,包括:檢測製程環境的臭氧濃度;根據臭氧濃度與目標濃度的比較結果而提供第一電壓或第二電壓至該臭氧產生模組。當臭氧濃度小於目標濃度時,提供第一電壓至臭氧產生模組,使臭氧產生模組產生第一濃度的臭氧,當臭氧濃度大於目標濃度時,提供第二電壓至臭氧產生模組,使臭氧產生模組呈電導通狀態且產生第二濃度的臭氧,第二濃度的範圍為接近零至低於該第一濃度。
在上述臭氧監控方法中,臭氧濃度是一平均值,為檢測在不同時間的臭氧濃度而取得的平均值。
在上述的臭氧監控方法中,其中提供第一電壓或第二電壓之前更包括根據臭氧濃度與目標濃度的比較結果,利用PID控制方法得出一控制電壓或電流,並相應於控制電壓或電流輸出第一電壓或第二電壓至臭氧產生模組。
在上述的臭氧監控方法中,還可將控制電壓或電流限制在一極限範圍內。當控制電壓高於極限範圍的上限值時,則限制為上限值,當低於極限範圍的下限值時,則限制為下限值。
在上述的臭氧監控方法中,可包括根據臭氧濃度與目標濃度的差值,漸進式地輸出一調整後的電壓直到到達控制電壓或電流。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧臭氧產生裝置
110‧‧‧臭氧產生模組
112‧‧‧線性高壓變壓器
114‧‧‧高壓管式臭氧放電產生器
120‧‧‧臭氧分析單元
130‧‧‧臭氧監控模組
132‧‧‧雙電壓供電單元
132a‧‧‧第一供電迴路
132a1‧‧‧第一繼電器
132a2‧‧‧第一變壓器
132b‧‧‧第二供電迴路
132b1‧‧‧第二繼電器
132b2‧‧‧第二變壓器
132ab‧‧‧固態電驛繼電器
134‧‧‧控制單元
LPC‧‧‧線性功率控制器
S100、S200、S210、S220、S230、S240‧‧‧臭氧監控方法的步驟
圖1是依照本發明一實施例的臭氧產生裝置的方塊圖。
圖2是依照本發明另一實施例的臭氧產生裝置的方塊圖。
圖3~圖8、10、12是示出依照本發明不同實施例的雙電壓供電單元及其周邊連接的方塊圖。
圖9示出PID控制器的控制電壓或電流與圖8的雙電壓供電
單元的負載輸出電壓的對應關係。
圖11示出兩個PID控制器的控制電壓或電流與圖10的雙電壓供電單元的負載輸出電壓的對應關係。
圖13示出PID控制器的控制電壓或電流與圖12的雙電壓供電單元的負載輸出電壓的對應關係。
圖14是依照本發明一實施例的臭氧監控方法的流程圖。
圖15是例示出圖14中根據臭氧濃度與目標濃度的比較結果輸出第一電壓或第二電壓的流程圖。
請參考圖1,根據一實施例的臭氧產生裝置100,包括:臭氧產生模組110、臭氧分析單元120、與臭氧監控模組130。
臭氧產生模組110包括:線性高壓變壓器112、高壓管式臭氧放電產生器114。臭氧產生模組110接受第一電壓或第二電壓,並經由線性高壓變壓器112增壓後,輸出到高壓管式臭氧放電產生器114,以產生與第一電壓或第二電壓相應的第一濃度的臭氧或第二濃度的臭氧於一製程環境中,而使該製程環境具有一混合並穩定的臭氧濃度,即將該製程環的臭氧濃度維持在一預定範圍。製程環境可以是濕式的處理環境,或是乾式的處理環境,例如為水處理環境中的廢水處理環境、淨水處理環境及光電半導體乾濕式清洗製程環境…等。
臭氧分析單元120,例如為臭氧分析儀,其檢測該製程環
境的臭氧濃度,並可生成相對應的電壓訊號(或電流訊號)。此臭氧分析儀為一般市售可得,依其偵測原理,大致有UV紫外光吸收法、傅利葉變換紅外線式(FTIR)氣體感測器、紅外線吸收式(NDIR)氣體感測器、電化學式、超音波式氣體感測器等。
臭氧監控模組130接收臭氧分析單元120所測得的臭氧濃度的數據並與目標濃度的數據相比較,並根據比較結果來控制臭氧產生模組110。此目標濃度是製程環境所需的臭氧濃度,例如民生水處理中(廢水處理環境、淨水處理環境…等)用來進行消毒殺菌所需的臭氧濃度,或者是在各式乾濕製程中根據被處理對象、處理製造條件所需的臭氧濃度。
當該臭氧濃度(製程環境的臭氧濃度)低於該目標濃度(製程環境的目標濃度)時,臭氧監控模組130接收一輸入電壓,其可為市電供電電壓、工業級的工業供電電壓(例如為220、110、240、380伏特的交流電壓其中之一),或是電壓設定範圍的高電壓輸出,並輸出該第一電壓,亦即,使臭氧產生模組110繼續產生臭氧(第一濃度的臭氧)。
當臭氧濃度高於目標濃度時,臭氧監控模組130接收該輸入電壓並輸出該第二電壓。其中該第二電壓使臭氧產生模組110呈電導通狀態或電壓設定範圍的低電壓輸出且產生該第二濃度的臭氧,該第二濃度的範圍為接近零至低於該第一濃度。也就是說,此第二電壓使得臭氧產生模組110保持導通狀態,但此第二濃度的臭氧等於幾乎不產生臭氧、或者是僅產生適當量之臭氧,例如
為該第一濃度的1/1000。此處的1/1000只是舉例而已,當然可視高壓管式臭氧放電產生器114而適宜選擇。如果將臭氧產生模組110應用於高濃度臭氧的產出,第一濃度可設定達到1萬或數萬ppm以上,此第二濃度可為10ppm或數百ppm不會激烈影響到製程環境的臭氧濃度變化。
上述臭氧監控模組130包括:雙電壓供電單元132、與控制單元134。請參考圖2,其示出臭氧監控模組的一實施例。
雙電壓供電單元132,具有:第一供電迴路132a及第二供電迴路132b。第一供電迴路132a接收該輸入電壓並輸出該第一電壓。第二供電迴路132b,接收該輸入電壓並輸出該第二電壓。第一供電迴路132a包括第一繼電器132a1,第二供電迴路132b包括第二繼電器132b1及變壓器132b2。變壓器132b2為固定變壓器,使該輸入電壓轉換成低於第一電壓的交流電壓以作為該第二電壓。
控制單元134,舉例而言,可以是PID控制器或可程式邏輯控制器,耦接於雙電壓供電單元132,根據該臭氧濃度而控制第一供電迴路132a與第二供電迴路132b之一呈導通,以使雙電壓供電單元132輸出該第一電壓或該第二電壓至該臭氧產生模組110。上述PID控制器可採用RKC公司生產的溫度控制器中的FB、RB系列的控制器,如RB100/400/900、FB100/400/900…等,然而並不限於此,可依控制需要而選用合適的控制器。
在上述實施例中關於雙電壓供電單元132包括兩個繼電
器132a1、132b1與一個固定變壓器132b2,但並不限定於此,以下針對上述雙電壓供電單元132的各種變化例進行說明。
為了避免兩個繼電器132a1、132b1在受控制時可能有ON期間重疊的情況,可以將雙顆繼電器(solid state relay)併為一顆以利控制,例如採用市面已有的(如toptawa公司的)一顆固態電驛繼電器132ab,取代上述兩顆繼電器,如圖3所式。
可根據控制需求把上述固態電驛繼電器132ab的一個輸入端(即原先短路的部分)替換成另一個固定變壓器132a2,如圖4所示。
在此將這兩個固定變壓器132a2、132b2設定成不同的輸出電壓,例如固定變壓器132a2輸出第一電壓、固定變壓器132b2輸出第二電壓,且適當地設計這兩個電壓值,可以對後續的臭氧濃度產出作精度較高的控制。當第一電壓與第二電壓差距較大時,在控制過程中產生的波動也較大,所以適當地選用第一電壓與第二電壓的話,可增加控制的穩定度。舉例而言,若第一電壓為220VAC、第二電壓為160VAC,可針對較高的目標濃度範圍有較好的控制;而若第一電壓為85VAC、第二電壓為55VAC,可針對較低的目標濃度範圍有較好的控制。當然,這裏的第一、第二電壓範圍只是舉例,如果針對高濃度需求,在150-220VAC的範圍中選用適當的兩個值分別作為第一、第二電壓值即可,而針對低濃
度需求,可在20-80VAC的範圍中選用適當的兩個值分別作為第一、第二電壓值即可。當然此範圍150-220V、20-80V也只是舉例,可視實際需求及零件的性能而適當選擇。
在上述變化例2中,考慮到控制需求而使用兩個固定變壓器132a2、132b2,利用不同電壓值的配合來作不同的控制(高濃度/低濃度範圍的控制),但安裝或設定完成之後此電壓值即為固定的。於是本案發明人進一步構思,如果使第一電壓和第二電壓為可調的(例如使用可調式的變壓器),則不僅可取代上述固定變壓器,也可視製程需求,適當地在線或及時調整電壓值,可使得控制更有彈性。此處的調整電壓的方式可以是手動調整,也可以是自動化調變,舉例而言,可以視製程需求,由人為調整此變壓值,也可以在控制單元134設好一些條件及演算規則,而由控制單元134根據臭氧分析單元120所測得的臭氧濃度來控制輸出的第一電壓、第二電壓。
在此發明構思的基礎上,本案發明人以線性功率控制器LPC(linear power controller)適當地替換上述固定變壓器,從而進一步作出了下述變化。本案發明人從市面上找到一款小型電子穩壓器,其亦具備變壓的功能,舉例而言,為toptawa的RPS的相位控制器,其具備兩種電壓輸出模式,一種是固定電壓輸出模式,另種是可調電壓輸出模式(即隨輸入的控制電壓或控制電流不同而對應輸出呈比例的負載輸出電壓)。
當我們選用固定電壓模式的LPC時,可輕易替換上述固定變壓器,如圖5、圖6所示。
圖5例示出把變化例2的兩個固定變壓器都取代為LPC的情況。
舉例而言,即把LPC設成固定電壓模式,並根據製程環境所需的臭氧濃度範圍,設好其輸出的電壓,再安裝到雙電壓供電單元132中。
圖6例示出把變化例1的固定變壓器取代為LPC的情況。
以下進一步考慮把固定電壓模式的LPC替換成可調電壓模式的LPC。在可調電壓模式中,LPC可隨輸入的控制電壓或控制電流不同而對應輸出呈比例的負載輸出電壓。
圖7例示出把變化例4的固定電壓模式的LPC替換成可調電壓模式的LPC。
圖8例示出把變化例3的其中一個固定電壓模式的LPC替換成可調電壓模式的LPC。
為了使用此可調電壓的功能,在變化例5、6中需找到能與之配合的PID控制器,即除了一般on/off控制之外,還能輸出
電流或電壓,此輸出的電流或電壓可作為可調電壓模式的LPC輸入端的控制電流或控制電壓。在現有的samwontech公司的nova系列的PID控制器就帶有此功能,但不限定只有該廠牌可以進行該功能,其具有三種輸出頻道,一是能輸出外部供電之電壓並具繼電器(relay)功能(OUT1),另兩個頻道分別可輸出4-20mA或0-30VDC(OUT2)、4-20mA或0-30VDC(OUT3),故可用0~10V或1~5V或4-20mA來作為控制電流或控制電壓,但並不限於此。
利用上述的PID控制器,與LPC(例如為toptawa公司的RPS的相位控制器)的配合,本例可藉由此PID控制器的OUT2的輸出電力(例如可為10V、24V、30V的電壓輸出,但並不限於此)來控制固態電驛繼電器132ab的on/off,並可藉由OUT3的電壓或電流來控制LPC(調控)輸出的電壓(即第二電壓)。
其PID控制器與固態電驛繼電器132ab、LPC(調控)的控制關係示意如圖9。
當然,也可把變化例3的兩個固定電壓模式的LPC都替換成可調電壓模式的LPC,如圖10。
在這種情況下,利用兩個如上述那樣的PID控制器,其中第1控制器選用OUT1、OUT2頻道,第2控制器選用OUT2、OUT3頻道,與LPC(例如為toptawa公司的RPS的相位控制器)相配合,其中第1控制器的OUT1或OUT2的輸出電力是用來控制固態電驛繼電器132ab的on/off,第2控制器的OUT2、OUT3的
電壓或電流是用來分別控制輸出的電壓(即第一電壓、第二電壓)。
其PID控制器與固態電驛繼電器132ab、LPC(調控)的控制關係示意如圖11。
本例中的兩個PID控制器也可由一般的可程式邏輯控制器(PLC)所取代,亦或是也可由電腦所取代。
在上述各例子中雖以PID控制器為例,這些PID控制器都可取代為可程式邏輯控制器(PLC)、或電腦等。
有鑒於本發明的雙電壓供電單元132的功能是由一個輸入訊號帶動一個輸出電壓,還可以考慮在雙電壓供電單元132中應用可調式變壓器(其可隨輸入的控制電壓或電流而輸出對應的負載輸出電壓),並配合控制單元134和來達成上述功能,這裏的控制單元可以是PID控制器、可程式邏輯控制器或電腦等。
舉例而言,可把幾種可能的製程環境的情境先預設在此控制單元134中,例如先設計幾種濃度範圍,範圍1、範圍2、範圍3…等及與之配套的幾組第1、第2電壓等。如果臭氧分析單元120測得的濃度達到範圍1的話,就採第1配套的第1、第2電壓,按情況切換輸出給臭氧產生模組110。也就是說,控制單元134是根據設計的幾種情境輸出相應的控制電壓/電流給LPC(調控),LPC(調控)則根據此控制電壓/電流而輸出相應的負載輸出電壓(即第1組的第1電壓及第2電壓)。藉此,可類似以電子式的方式達到上述雙電壓切換的功能,可動態地調整電壓輸出,如圖12所示。
利用上述的PID控制器,與LPC(例如為toptawa公司的RPS相位控制器)的配合,本例可藉由此PID控制器的內部電子控制開關,以及藉由OUT2或OUT3的輸出控制電壓或電流來控制輸出的負載輸出電壓。
其PID控制器與此LPC的控制關係示意如圖13。
在上述的變化例8中,如果是使用可程式邏輯控制器(PLC)或電腦等作為控制單元134,則可進行較為複雜的計算及控制,於是直接由控制單元134計算合適的控制電壓、或電流並輸出給LPC(調控)而驅使LPC(調控)輸出相應的負載輸出電壓(第1、第2電壓)。
在上述各變化例中,上述檢測到的製程環境的臭氧濃度可以是單次檢測而得,也可以是一平均值,即檢測在不同時間的臭氧濃度而取得的平均值。
在上述各變化例中,控制單元134是把控制電壓或電流輸出到雙電壓供電單元132中,並根據此控制電壓或電流輸出相應的負載輸出電壓。為了避免臭氧濃度與目標濃度差異較大而造成短時間增加控制電壓或電流造成相關硬體的損壞,本發明在輸出控制電壓、電流時,可根據預定輸出的電壓、電流值採漸進式地輸出直到到達該預定的電壓、電流為止。例如預計的控制電壓要從1V變成5V,那麼可分成數次來達到5V,例如分4次,由2V、3V、4V到達5V。當然此僅為舉例,可依硬體狀況、製程環境的不同而以更多或更少的次數來達到預定的控制電壓(或電流),也可
以固定的電壓、電流間距漸進式地到達預定的控制電壓(或電流)。
在上述各變化例中,在輸出控制電壓或電流時,控制單元134可限制其在一極限範圍內,即當控制電壓或電流超過該極限範圍時,便把該控制電壓或電流限制在該極限範圍的上下限值。舉例而言,可根據硬體狀況、製程環境的不同設定極限範圍為0.5V-6.5V,當根據PID控制的增益(gain)算法或是根據內設於可程式邏輯控制器的演算法計算出的預定控制電壓或電流值為0.3V(過低)便將之限制成0.5V,而當計算出的預定控制電壓或電流值為7V(過高)便將之限制成6.5V。當然,此情況僅為舉例,可依硬體狀況、製程環境的不同,根據需要設定合適的極限範圍。
以下根據圖14說明一實施例的臭氧監控方法。根據一實施例的臭氧監控方法,其適於控制臭氧產生模組110於一製程環境中所達成的臭氧濃度,包括下述步驟:
步驟S100:檢測該製程環境的該臭氧濃度,例如利用上述的臭氧分析儀120檢測該臭氧濃度。
步驟S200:根據該臭氧濃度與目標濃度的比較結果而提供第一電壓或第二電壓至臭產生模組110。
關於步驟S200,詳言之包括下述內容:當該臭氧濃度小於該目標濃度時,提供該第一電壓至臭氧產生模組110,使臭氧產生模組110產生第一濃度的臭氧,亦即,使臭氧產生模組110繼續產生臭氧。而當該臭氧濃度大於該目標濃度時,提供該第二電壓至臭氧產生模組110,使臭氧產生模組110
呈電導通狀態且產生第二濃度的臭氧,該第二濃度的範圍為接近零或小於該第一濃度。也就是說,此第二電壓使得臭氧產生模組110保持導通狀態,但此第二濃度的臭氧等於幾乎不產生臭氧、或者是產生適量臭氧,例如為該第一濃度的1/1000。此處的1/1000只是舉例而已,當然可視高壓管式臭氧放電產生器114而適宜選擇。就此種高濃度高功率的臭氧產生模組110而言,第一濃度設定達到1萬或數萬ppm以上,此第二濃度可為10ppm或數百ppm不會劇烈影響到製程環境的臭氧濃度變化。
上述步驟S200,例如可由上述雙電壓供電單元132與控制單元134來達成。
詳言之,請參考圖15,控制單元134根據臭氧濃度與目標單元的比較結果,利用PID控制方法得出一控制電壓或電流並將之輸出到雙電壓供電單元132(步驟S210)。
在輸出控制電壓或電流到雙電壓供電單元132的步驟中,控制單元134可調整該控制電壓或電流,並漸進式地輸出調整後的電壓或電流,直到到達原預定的控制電壓或電流為止(步驟S220)。例如預計的控制電壓要從1V變成5V,那麼可分成數次來達到5V,例如分4次,由2V、3V、4V到達5V。當然此僅為舉例,可依硬體狀況、製程環境的不同而以更多或更少的次數來達到預定的控制電壓(或電流),也可以固定的電壓、電流間距漸進式到達預定的控制電壓(或電流)。藉由此特徵可避免臭氧濃度與目標濃度差異較大而造成短時間增加控制電壓或電流造成相關硬體的
損壞。
在輸出控制電壓或電流到雙電壓供電單元132的步驟中,可將控制電壓或電流限制在一極限範圍內(步驟S230)。即當控制電壓或電流超過該極限範圍時,便把該控制電壓或電流限制在該極限範圍的上下限值。舉例而言,可根據硬體狀況、製程環境的不同設定極限範圍為0.5V-6.5V,當根據PID控制的增益(gain)算法或是根據內設於可程式邏輯控制器的演算法計算出的預定控制電壓或電流值為0.3V(過低)便將之限制成0.5V,而當計算出的預定控制電壓或電流值為7V(過高)便將之限制成6.5V。當然,此情況僅為舉例,可依硬體狀況、製程環境的不同,根據需要設定合適的極限範圍。
雙電壓供電單元132便根據此控制電壓或電流輸出相應的負載電壓(第一電壓或第二電壓)到臭氧產生模組110(步驟S240)。
在上述臭氧監控方法中,還可包括稀釋步驟,即提供壓縮空氣至該製程環境以稀釋該臭氧濃度。
在上述臭氧監控方法中,上述檢測到的製程環境的臭氧濃度可以是單次檢測而得,也可以是一平均值,即檢測在不同時間的臭氧濃度而取得的平均值。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍
當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧臭氧產生裝置
110‧‧‧臭氧產生模組
112‧‧‧線性高壓變壓器
114‧‧‧高壓管式臭氧放電產生器
120‧‧‧臭氧分析單元
130‧‧‧臭氧監控模組
132‧‧‧雙電壓供電單元
134‧‧‧控制單元
Claims (27)
- 一種臭氧監控模組,適於檢測並控制臭氧產生模組於一製程環境中所達成的臭氧濃度,該臭氧監控模組包括:雙電壓供電單元,具有:第一供電迴路,接收一輸入電壓並輸出第一電壓,以及第二供電迴路,接收該輸入電壓並輸出第二電壓,其中該第一、第二供電迴路中至少一個具有可調式變壓器,該可調式變壓器接收一控制電壓或電流而輸出與該控制電壓或電流對應的負載輸出電壓,該負載輸出電壓包括該第一電壓或該第二電壓,該第一電壓使該臭氧產生模組產生第一濃度的臭氧,該第二電壓使該臭氧產生模組呈電導通狀態且產生第二濃度的臭氧,該第二濃度的範圍為接近零至低於該第一濃度;控制單元,耦接於該雙電壓供電單元,接受一目標濃度的輸入,並根據該臭氧濃度與該目標濃度的比較結果對該雙電壓供電單元進行控制,並輸出該控制電壓或電流至該可調式變壓器,當該臭氧濃度低於該目標濃度時,該控制單元控制該雙電壓供電單元中的該第一供電迴路導通,若該第一供電迴路具有可調式變壓器時,輸出的該控制電壓或電流使該第一供電迴路輸出該第一電壓,當該臭氧濃度高於該目標濃度時,該控制單元控制切換該雙電壓供電單元中的該第二供電迴路導通,若該第二供電迴路具有可調式變壓器時,輸出的該控制電壓或電流 使該第二供電迴路輸出該第二電壓。
- 如申請專利範圍第1項所述的臭氧監控模組,其中該控制單元為可程式邏輯控制器。
- 如申請專利範圍第1項所述的臭氧監控模組,其中該臭氧濃度是一平均值,為檢測在不同時間的臭氧濃度而取得的平均值。
- 如申請專利範圍第1項所述的臭氧監控模組,其中該控制單元在輸出該控制電壓或電流時,更包括限制該負載輸出電壓在一極限範圍內,當該控制電壓或電流超出該極限範圍的上限值時,則限制為該上限值,當低於該極限範圍的下限值時,則限制為該下限值。
- 如申請專利範圍第1項所述的臭氧監控模組,其中根據該比較結果而輸出該控制電壓或電流至該可調式變壓器包括根據該臭氧濃度與該目標濃度的差值,漸進式輸出一調整後的電壓或電流直到到達該控制電壓或電流。
- 如申請專利範圍第1項所述的臭氧監控模組,還包括臭氧分析單元,檢測該製程環境的該臭氧濃度並輸出到該控制單元。
- 如申請專利範圍第1項所述的臭氧監控模組,其中該臭氧產生模組包括:線性高壓變壓器、高壓管式臭氧放電產生器,其中該雙電壓供電單元所輸出的該第一電壓或該第二電壓作為該線性高壓變壓器的輸入,經過增壓之後,輸出到該高壓 管式臭氧放電產生器。
- 一種臭氧監控模組,適於檢測並控制臭氧產生模組於一製程環境中所達成的臭氧濃度,該臭氧監控模組包括:雙電壓供電單元,具有:第一供電迴路,接收一輸入電壓並輸出第一電壓,以及第二供電迴路,接收該輸入電壓並輸出第二電壓;控制單元,耦接於該雙電壓供電單元,接受一目標濃度的輸入,並根據該臭氧濃度與該目標濃度的比較結果對該雙電壓供電單元進行控制,當該臭氧濃度低於該目標濃度時,控制該雙電壓供電單元中的該第一供電迴路導通,當該臭氧濃度高於該目標濃度時,控制切換該雙電壓供電單元中的該第二供電迴路導通,以使該雙電壓供電單元輸出該第一電壓或該第二電壓至該臭氧產生模組,其中該第一電壓使該臭氧產生模組產生第一濃度的臭氧,該第二電壓使該臭氧產生模組呈電導通狀態且產生第二濃度的臭氧,該第二濃度的範圍為接近零至低於該第一濃度。
- 如申請專利範圍第8項所述的臭氧監控模組,其中該控制單元包括PID控制器或可程式邏輯控制器。
- 如申請專利範圍第8項所述的臭氧監控模組,其中該第一供電迴路包括第一繼電器,該第二供電迴路包括第二繼電器及第二變壓器。
- 如申請專利範圍第10項所述的臭氧監控模組,其中該第二變壓器為固定變壓器或可調式變壓器,使該輸入電壓轉換成低於第一電壓的交流電壓輸出以作為該第二電壓。
- 如申請專利範圍第10項所述的臭氧監控模組,其中該第一供電迴路還包括第一變壓器,該第一變壓器為固定變壓器或可調式變壓器。
- 如申請專利範圍第8項所述的臭氧監控模組,還包括臭氧分析單元,檢測該製程環境的該臭氧濃度並輸出到該控制單元。
- 如申請專利範圍第8項所述的臭氧監控模組,其中該臭氧產生模組包括:線性高壓變壓器、高壓管式臭氧放電產生器,其中該雙電壓供電單元所輸出的該第一電壓或該第二電壓作為該線性高壓變壓器的輸入,經過增壓之後,輸出到該高壓管式臭氧放電產生器。
- 一種臭氧產生裝置,包括:臭氧產生模組,包括:線性高壓變壓器、高壓管式臭氧放電產生器,其中該臭氧產生模組接受第一電壓或第二電壓,並經由該線性高壓變壓器增壓後,輸出到該高壓管式臭氧放電產生器,以產生與該第一電壓或第二電壓相應的第一濃度的臭氧或第二濃度的臭氧於一製程環境中,而使該製程環境具有一臭氧濃度; 臭氧分析單元,檢測該製程環境的該臭氧濃度;臭氧監控模組,包括:雙電壓供電單元,具有:第一供電迴路,接收一輸入電壓並輸出一第一電壓,以及第二供電迴路,接收該輸入電壓並輸出一第二電壓;控制單元,耦接於該雙電壓供電單元,接收該臭氧分析單元所測得的該臭氧濃度並與目標濃度相比較,而控制該第一供電迴路與該第二供電迴路之一呈導通,以使該雙電壓供電單元輸出該第一電壓或該第二電壓至該臭氧產生模組,當該臭氧濃度低於該目標濃度時,控制該第一供電迴路導通並輸出該第一電壓,當該臭氧濃度高於該目標濃度時,控制該第二供電迴路導通並輸出該第二電壓,其中該第二電壓使該臭氧產生模組呈電導通狀態且產生該第二濃度的臭氧,該第二濃度的範圍為接近零至低於該第一濃度。
- 如申請專利範圍第15項所述的臭氧產生裝置,其中該控制單元包括PID控制器或可程式邏輯控制器。
- 如申請專利範圍第15項所述的臭氧產生裝置,其中該雙電壓供電單元中至少該第一供電迴路及該第二供電迴路中其之一包括可調式變壓器,該可調式變壓器接收一控制電壓或電流而輸出與該控制電壓或電流對應的負載輸出電壓,該負載輸出電壓包括該第一電壓或該第二電壓; 該控制單元根據該臭氧濃度與該目標濃度的比較結果對該雙電壓供電單元進行控制,並輸出該控制電壓或電流至該可調式變壓器,當該臭氧濃度低於該目標濃度時,若該第一供電迴路具有可調式變壓器時,該控制單元輸出的該控制電壓或電流使該第一供電迴路輸出該第一電壓,當該臭氧濃度高於該目標濃度時,若該第二供電迴路具有可調式變壓器時,輸出的該控制電壓或電流使該第二供電迴路輸出該第二電壓。
- 如申請專利範圍第17項所述的臭氧產生裝置,其中該臭氧濃度是一平均值,為檢測在不同時間的臭氧濃度而取得的平均值。
- 如申請專利範圍第17項所述的臭氧產生裝置,其中該控制單元在輸出該負載輸出電壓之前更包括限制該控制電壓或電流在一極限範圍內,當該控制電壓或電流高於該極限範圍的上限值時,則限制為該上限值,當低於該極限範圍的下限值時,則限制為該下限值。
- 如申請專利範圍第17項所述的臭氧產生裝置,其中根據該比較結果而輸出該控制電壓或電流至該可調式變壓器包括根據該臭氧濃度與該目標濃度的差值,漸進式地輸出一調整後的電壓或電流直到到達該控制電壓或電流。
- 一種臭氧監控方法,適於控制臭氧產生模組於一製程環境中所達成的臭氧濃度,包括: 檢測該製程環境的該臭氧濃度;根據該臭氧濃度與目標濃度的比較結果而使具有第一供電迴路及第二供電迴路的雙電壓供電單元中的該第一、第二供電迴路之一導通,以藉此提供第一電壓或第二電壓至該臭氧產生模組,其中當該臭氧濃度小於該目標濃度時,使該第一供電迴路導通,以提供該第一電壓至該臭氧產生模組,使該臭氧產生模組產生第一濃度的臭氧,當該臭氧濃度大於該目標濃度時,使該第二供電迴路導通,以提供該第二電壓至該臭氧產生模組,使該臭氧產生模組呈電導通狀態且產生第二濃度的臭氧,該第二濃度的範圍為接近零至低於該第一濃度。
- 如申請專利範圍第21項所述的臭氧監控方法,其中該臭氧濃度是一平均值,為檢測在不同時間的臭氧濃度而取得的平均值。
- 如申請專利範圍第21項所述的臭氧監控方法,其中提供該第一電壓或第二電壓之前更包括根據該臭氧濃度與目標濃度的比較結果,利用PID控制方法得出一控制電壓或電流,並相應於該控制電壓或電流輸出該第一電壓或該第二電壓至該臭氧產生模組。
- 如申請專利範圍第23項所述的臭氧監控方法,還包括將該控制電壓或電流限制在一極限範圍內,當該控制電壓高於該極限範圍的上限值時,則限制為該上限值,當低於該極限範 圍的下限值時,則限制為該下限值。
- 如申請專利範圍第23項所述的臭氧監控方法,還包括根據該臭氧濃度與該目標濃度的差值,漸進式地輸出一調整後的電壓直到到達該控制電壓或電流。
- 如申請專利範圍第21項所述的臭氧監控方法,還包括提供壓縮空氣至該製程環境以稀釋該臭氧濃度。
- 如申請專利範圍第21項所述的臭氧監控方法,其中該製程環境包括水處理環境。
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